1. 研究目的与意义

随着机器人在工业装配线的应用越来越广泛，工业环境对其控制系统的要求也越来越高，所以移载机器人控制系统的设计具有工程实际意义。

课题以一三自由度移载机器人研制为背景，设计机器人运动控制系统的软件结构，用plc控制伺服电机以驱动三自由移载机器人按照预定轨迹或自主运动控制功能。

在工业生产中，应用移载机器人的意义可以概括如下：1、 以提高生产过程中的自动化程度现代企业对产品工序的控制，对物资的需求，对成品的输出管理也与时俱进，应用移载机器人有利于实现物料的传送、工件的加工等的自动化的程度，从而可以提高劳动生产率和降低生产成本。

2. 课题关键问题和重难点

本论文的研究主要是为三自由度移载机器人控制系统的设计和实现，主要解决以下关键问题：1、 对被控系统工艺过程的熟悉，充分理解控制要求，提出控制方案；2、 plc选型和控制电器的选型，掌握plc的分类、特点和工作原理等基础知识；；3、 完成移载机器人系统图、机器人运动控制系统图；4、 自由度移载机器人整体结构的掌握，以及每一个器件规格的熟悉；5、 握伺服电机的概念和如何对其进行编程；6、 感器的选择与安装位置。

难点问题：1、 对控制系统的plc编程以达到移载机器人的精确运行。

2、系统的i/o点的整理与分配。

3. 国内外研究现状（文献综述）

本次设计最重要的是驱动系统选择，伺服系统就是一个伺服电机加一个能够控制电机的驱动器，其目的在于精确的控制电机的运动。

变频技术的发展为电机调速提供了实用技术，而伺服则是在变频技术基础上发展出来的更进一步的产品。

通过速度和位置的反馈闭环控制使得伺服系统的精度和稳定性得到了很大的提高，既可以完成精度要求极其苛刻的工作，也可以在低速的状态下保证功率和转矩，满足各种工业生产的需求。

4. 研究方案

根据任务和实际要求，该总体方案主要有机械结构、西门子plc模块、限位开关、伺服驱动等四部分构成。

系统构成框图4-1所示。

图4-1系统构成框图图4-1机械结构图本次设计中我们采用的的机器人为三坐标直角坐标机器人，这种机器人由三个线性关节组成，这三个关节用来确定末端操作器的位置，通常还带有附加的旋转关节，用来确定末端操作器的姿态。

5. 工作计划

第1周：接受任务书，领会课题含义，按要求查找相关资料；第2周：阅读相关资料，理解有关内容；第3周：查阅并翻译相关英文资料，提出拟完成本课题的方案，写出相关开题报告一份；第4周：对国内外关于移载机器人的文献研究借鉴，分析并总结国内外移载机器人发展情况及问题；第5周：去现场记录所有器件的铭牌和三自由度移载机器人的硬件结构；第6周：上网查询相关资料，分配I/O点，为编程做准备；第7周：完成编程；第8周：完成编程；第9周：程序书写优化，现场调试程序；第10周：进行系统的整体调试，整理资料，撰写毕业论文；第11周：提交论文，接收验收成果，接受答辩资格审查； 第12周：评阅教师评阅论文；准备参加答辩；第13周： 检查文档，毕设结束。