直角坐标机械手伺服驱动系统的研究

　　    随着加工行业在我国的迅速发展，各行各业的自动化装备水平越来越高，现代化加工车间，常常配有机械手，以提高生产效率，代替工人完成恶劣环境下危险、繁重的劳动。
   目前，机械手常用于完成的工作有:注塑工业中用于从模具中快速抓取制品并将制品传送到下一个生产工序; 机械加工行业中用于取料、送料; 浇铸行业中用于提取高温熔液等等。本文以能够实现这类工作的搬运机械手为研究对象，针对本文作者参与的工业取料用直角坐标机械手控制系统软、硬件进行了介绍和分析。
   目前市场上常见的工业取料直角坐标机械手主运动臂的控制方式主要采用液压或气压驱动。这种控制略的优点在于结构简单，系统易于控制。但缺点是系统定位靠设定接近开关的位置来实现，定位精度低，而一但用户要求改变取料工作类型，必须重新调节各液压或气压缸的定位开关，以适应新的工作任务，不利于生产过程的自动化。
    本文作者参与设计的工业取料用直角坐标机械手，主运动采用全电动控制方式，系统以交流电机为驱动源，专用交流电机伺服控制器为下位机，工业控制计算机为上位机，系统整体采用集散控制的控制策略。这种设计方案系统控制精度高，具有较高的控制实时性，结构紧凑，易于用户操作。
系统结构
    工业取料机械手的工作方式是按"示教/ 再现机器人”的概念来完成的，即由人用示教器对机械手的工作行为示教，示教过程中记录机械手各运动关节起始点位置，并在生产过程中按用户设定的运动速度、加速度重复这一动作过程。
    根据以上分析，我们设计出了一类主运动为全电动的工业取料机械手。机械手控制系统采用集散控制结构 即由一台上位机控制五台下位伺服控制器，每台下位伺服控制器单独驱动一台交流异步电动机，电动机带动机械手的执行机构完成动作。
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