装置等进入油缸，推动活塞运动，从而使手臂做伸缩、升降等运动，将压力油的压力能又转换成机械能。手臂在运动时所能克服的摩擦阻力大小，以及夹持式手部夹紧工件所需保持的握力的大小，均与油液的压力和活塞的有效工作面积有关。手臂做各种运动的速度决定于流入密封油缸中油液容积的多少。这种借助于运动着的压力油的容积变化来传递动力的液压传动称为容积式液压传动，机械手的液压传动系统都属于容积式液压传动。 （3）可编程控制器（PLC） 可编程控制器（简称PLC）：是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。 可编程序控制器实施控制，其实质就是按一定算法进行输入输出变换，并将这个变换与以物理实现。输入输出变换、物理实现可以说是PLC实施控制的两个基本点，同时物理实现也是PLC与普通微机相区别之处，其需要考虑实际控制的需要，应能排除干扰信号适应于工业现场，输出应放大到工业控制的水平，能为实际控制系统方便使用，所以PLC采用了典型的计算机结构，主要是由微处理器（CPU）、存储器（RAM/ROM）、输入输出接口（I/O）电路、通信接口及电源组成。PLC的基本结构如下图所示： 图2-1 PLC基本结构图 当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。如下： (一) 输入采样阶段 在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。 (二) 用户程序执行阶段 在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成

的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。 (三) 输出刷新阶段 当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。 参考文献 [1]张波.多更能上下料用机械手液压系统[J].液压与气动，2002,8（2）：31-32. [2]关明，周希伦，马立静，宋蔚.基于PLC的机械手控制系统设计[J].制造业自动化报，2012,34（7）:120-121. [3]国家高技术研究发展计划（863计划）[R].中华人民共和国科学技术部,1986-3-3 [4]李景魁.基于PLC 的机械手控制系统设计[J].煤矿机械，2012,33（10）. [5]朱春波.PLC控制的气动上下料机械手[J]，液压气动与密封，1999,21-24. [6]郭艳萍，张超英.基于PLC的工业机械手控制系统[J].仪表技术与传感器,2007(9):31-32 [7]宋佐时，易建强.移动机械手控制研究发展[J].机器人，2009,2（5）：1-4. [8]蔡自兴.机器人学的发展趋势和发展战略[J].机器人技术与应用，2001,76（4）：11-16. [9]张建明.工业机器人[M].北京理工大学出版社，1992. [10]顾震宇，全球工业机器人产业现状与趋势[J].机电一体化,2006(2) [11]王萍，刘国钧，等.基于PLC的机械手控制系统设计[J].现代经济信息报，2012（5）:296-296. [12]王红玲，胡万强.基于PLC的工业机械手控制[J].液压与启动，2011（8）:8-11. [13]王永华主编.现代电气控制及PLC应用技术[M].北京航空航天大学出版社，2008. [14]王阿根主编.西门子S7-200PLC编程实例精讲[M].电子工业出版社，2012，8. [15]张晓坤.可编程控制器原理及应用[M].西北工业大学出版社，1998,50-68. [16]邓星钟主编.机电传动控制[M].华中科技大学出版社，2002，5. [17]王积伟，章宏甲，黄谊.液压与气压传动[M]. 北京：机械工业出版社.2007，2. [18]Ioannides, M.G.Design and implementation of PLC-based monitoring control system for induction motor[J].Energy Conversion,2004:469 - 476. [19]B.Tondu,P.Lopez Modeling and control of MC Kibben artificial muscle robot actuators[J]IEEE Control System Magazine,2000,27(6):15-18. [20]Frank Doyle.S7-PLCCSLM V5.2 User Manual[J].Associated Book Publisher Ltd,2002:370-372. [21]刘允文.工业机械手设计[M].机械工业出版社，1996. [22]史国生.PLC在机械手步进控制中的应用[J].中国工控信息网，2005,1.

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5.指导教师意见及建议： 签字： 年 月 日