自动化仓库机械手的结构设计

摘 要

　　随着全球市场经济的快速建设和发展，我国想要在国际市场中占据份额，需要促使工业企业进行改革。为了提高我国工业企业的智能化和自动化发展进程，我国企业需要针对现有的工业机械手发展现状进行研究，针对问题，提出科学的、合适的智能仓储搬运机械手设计方法，以此来提高货物运输、搬运的使用效率。

　　机械手就成为了当前企业实现自动化、智能化改革的主要途径。在人们的日常生活中，机械手出现在各个领域范围内，并发挥出了重要的作用。

　　本文为了制定出更加科学、智能的机械手，查阅了国内外相关文献资料，对国内外相关工业机械发展现状进行了分析和总结，并对机械手的运动学知识进行研究，对机械手的运动方程进行分析，并根据不同的方程运输方法来研究机械手的组成结构部分，从而设计出一套完善的仓储搬运机械手设计方案，达到智能化仓储搬运的目的。本文对机械手的整个控制系统进行设计，并根据机械手的实际使用需求来对系统的关键部分进行细分。其次，通过分析机械手手臂的结构组成部分，来分析机械手的搬运过程。然后，还对整个仓库系统地其他构成部分进行分析，以便找出机械手最佳运行位置，设计出符合使用要求的机械抓手和货篮，以便达到分挑货物的目的。本文使用了欧姆龙 CP1H 系统 PLC 来实现机械手主控制器的研发设计，并绘制出来了相关控制电路图，以此来实现机械手软件工程的流程控制。最后，还使用了 Matlab 软件对机械手的运动轨迹进行仿真验证。同时，本文还对机械手的电机驱动器、主控制器等内容进行了详细的分析。最后，通过测试机械手的硬件部分和软件部分来验证机械手的使用的可行性。

　　综上，通过验证，仓储搬运机械手可以降低人工的劳动力，减少企业的用人成本，替代人工从事一些危险性较大的工作，更好的保障了人工的生命安全，降低了人工发生危险的概率。同时，机械手还具备很好的稳定性能和安全使用性能，能够降低人工作业发生的错误问题，提高搬运的准确率，有利于提高企业的市场竞争力。

　　关键词：自动化仓库；机械手；结构设计；PLC;运动仿真

ABSTRACT

　　With the rapid construction and development of the global market economy, China needs to promote the reform of industrial enterprises if it wants to occupy a share in the international market. In order to improve the intelligent and automated development process of China's industrial enterprises, China's enterprises need to study the current situation of the development of industrial manipulator, in view of the problem, put forward a scientific and appropriate intelligent warehousing handling manipulator design method, in order to improve the use efficiency of cargo transport, handling. Manipulator has become the main way to realize the automation and intelligentization reform of the enterprise. In People's Daily life, the manipulator appears in each domain scope, and has played the important role.

　　In this paper, in order to work out more scientific, intelligent manipulator, refer to the related literature at home and abroad, analyses the current situation of the development of domestic and foreign industrial machinery and summarized, and the kinematics of the manipulator knowledge study, analyze the equation of motion of the manipulator, and according to the equations of different transportation methods to study the structure of the manipulator parts, to design a set of perfect warehouse design of carrying manipulator, achieve the goal of intelligent storage and handling. This article will carry on the design to the manipulator entire control system, and carries on the subpision to the system key part according to the manipulator actual use demand. Secondly, through the analysis of the manipulator arm structure component, to analyze the manipulator handling process. Then, the other components of the whole warehouse system are analyzed to find out the optimal operation position of the manipulator, and to design the mechanical gripper and cargo basket that meet the requirements for use, so as to achieve the purpose of sorting the goods. This paper uses omron CPIH system PLC to realize the main controller of the manipulator r & d design, and draw out the relevant control circuit diagram, in order to achieve the manipulator software engineering process control. Finally, Matlab software is used to verify the motion trajectory of the manipulator. At the same time, this paper also carries on the detailed analysis to the manipulator motor driver, the main controller and so on content. Finally, by testing the hardware and software parts of the manipulator to verify the feasibility of the use of the manipulator.

　　To sum up, through verification, the warehouse handling manipulator can reduce the labor force, reduce the cost of employment in the enterprise, replace the labor to do some dangerous work, better protect the safety of human life, reduce the risk of labor. At the same time, the manipulator also has a very good stability and safety performance, can reduce the error caused by manual operation, improve the accuracy of handling, is conducive to improving the market competitiveness of enterprises.

　　Key words: automatic warehouse; manipulator; structural design; PLC; motion simulation

目 录

　　第一章 绪 论

　　1.1 研究背景及意义

　　1.1.1 研究背景

　　随着人类社会的不断进步，科学信息技术也得到了快速的发展。在工业机械领域里面，为了提高货物的运输能力，机械手被研发设计了出来。机械手与人类手臂相似，它具备着人类手臂的很多能力，可以按照人类发出的指令抓取物体，实现物体的自动化操作设置。随着经济的不断发展，机械手已经被广泛应用于各行各业。随着全球化经济的高速发展，企业想要在国际市场中占据有力地位，需要重视企业的自动化生产技术发展，才能够最大程度的提高企业的生产质量和生产效率。机械手就成为了当前企业实现自动化、智能化改革的主要途径。在人们的日常生活中，机械手出现在各个领域范围内，并发挥出了重要的作用。

　　机械手最初的设计目的是为了实现高端科学领域的研究，它主要被用来探索海洋开发和宇宙探测。随着市场经济的快速发展，机械手逐渐在建筑行业、挖掘行业、娱乐行业等领域得到了快速的发展。可见，机械手的使用范围变得非常广泛，能够满足人们的不同使用需求。机械手的出现，并不是偶然的，它是随着人类生活技术水平的不断提升而研发出来的，以此来提高企业的生产质量和效率，满足更大的市场使用需求。所以说，机械手是基于时代的发展诞生出来的。目前，机械手的操作功能还非常单一，且需要很长的时间来重复动作。为此，为了解放人工操作的生产力度，降低人工操作的危险性，在设计过程中，一定要确保机械手重复动作的精确度，才能够满足强大的劳动作业量。工业机器人技术发展的高低已经成为了衡量世界各国工业化自动化技术水平的主要标准。目前，世界各国已经开始了机械手的研发设计，一些国家已经在部分机械手研究中取得了突出的成绩，并开发设计出来了一系列工业机器人[1].而创新型、实用性的机器人或者工业机械手能够满足当前企业的自动化生产使用需求，以此来为企业提供更好的服务。由于仓储系统对于温度、湿度等环境有着一定的要求，所以，在进行仓储货物搬运时，传统的人工搬运模式已经无法满足现代化企业的使用需求。因此，企业急需研发设计出一款自动化、智能化程度较高的机械手控制系统来实现仓储系统的搬运工作。

　　1.1.2 研究意义

　　世界经济的多元化发展，有力的推动了全球经济的进步，促使国际市场的竞争变得越来越大。企业为了提高自身的市场地位，面临着技术革新的问题。企业只有实现工业自动化发展，才能够在经济市场中获得优势。而仓储搬运机械手就能够替代传统人工方式来进行货物的搬运和管理，可以有效的提高企业的生产质量和办事效率。所以，仓储机械手在柔性制造领域中扮演者重要的角色，它可以替代人类或者协助人类完成不同类型的工作。因为，传统的人工搬运方式往往会花费大量的搬运时间和搬运成本，导致企业的其它工序设备就会处于闲置状态，无法得到有效的利用。而使用机械搬运方式能够有效的提升搬运的时间和质量，可以更好的提升企业的生产速度和效率以及质量。当前，机械手从事搬运工作的效率往往是传统人工搬运的 2-2.5 倍，产品的合格率也得到了显著的提升，达到了7%.

　　仓储搬运机械手还可以降低工人的劳动力，减少企业的用人成本，替代工人从事一些危险性较大的工作，更好的保障了工人的生命安全，降低了工人发生危险的概率。同时，机械手还具备很好的稳定性能和安全使用性能，能够降低工人作业发生的错误问题，提高搬运的准确率，有利于提高企业的市场竞争力。

　　1.2 工业机器人概况

　　早在上世纪初期，机器人就诞生出来了。但是经过几十年的技术更新和发展，机器人在二十一世纪得到了全面的发展。由于机器人研究涉及了多种专业技术，它的研发设计一直处于技术领域的最高阶段。当前，机器人技术中的微电子技术和计算机技术、机械与精密机械技术、传感器技术、信息处理技术等是当前人们重点研究的技术项目[2].而自动化控制技术和驱动器技术以及人工智能技术已经成为了高新技术的重要研究成果，它是一种机电一体化技术，可以从事各种类型的工业作业。本文将基于工业机器人进行分类，并对机器人的不同动作形态进行说明。当前，机器人可以分为工业机器人和直角坐标型机器人以及极坐标型机器人、多关节型机器人等。

　　（1）直角坐标型机器人。它有着很好的使用稳定性能，能够实现焊接、搬运等简单作业。它的运动方式和组成结构都非常简单，是一种使用概率和使用范围非常大的机器人[3].在进行相关操作作业时，它发生错误的概率非常低下。虽然直角坐标型机器人在实际运动过程中，会发生稍微的偏移或者改变一点点运动轨迹，但是，其执行作业的成功概率却非常高，还可以根据不同使用需求来改变自身的组合形式，尤其是手部结构，有着一定的灵活度[4].但是，直角坐标型机器人的整体设计尺寸过于偏大，在使用范围还是存在着一定的限制。

　　（2）圆柱坐标型机器人。因为它处于垂直状态时，认为水平面上的极坐标处于直角型，所以，它需要进行坐标变化来实现工作操作管理的，它主要负责一些搬运范围小的搬运工作[5].

　　（3）极坐标型机器人。极坐标型机器人能适用于使用范围较大的工作，它的本体结构自动度较大，可以进行两个旋转和一个伸缩运动。但是，它在实际操作使用过程中，需要经过坐标计算才能够实现工作对象的位置操作管理。所以，主要被用于点焊、喷漆等作业[6].

　　（4）多关节型机器人。多关节型机器人是由多个关节组合成功的，它可以实现多种运动轨迹，达到目标位置，能够适用于不同的工作环境状态，满足不同类型的工作任务需求。它的操作使用需要经过坐标变化计算和工作对象位置控制来实现，这种操作方式就导致了其操作方式控制难度较大[7].虽然其操作相对困难，但是由于其自身具备着很好的使用性能，且操作速度较快，还是得到了广泛的使用。目前，世界各国研究人员已经开始将机器人研究重点放在了这种类型的机器人上面，因为它的操作方式与人类的手臂操作方式类似，能够替代人类进行装配、喷漆等灵活性较高的工作。

　　1.3 机械手在国内外的发展现状和趋势

　　1.3.1 机械手在国外的发展现状

　　上世纪五十年代，工业机械手被诞生出来，它基于人类手臂的构造方式来实现自动化装置的控制管理。随着时代的不断发展，机械手技术逐渐受到了工业领域研究专家的重视，经过几十年的不断发展，工业机械手技术已经成为了一门现代化自动控制技术，它能够满足多个行业的使用需求，例如医疗行业、机械行业、电子行业等[8].

　　1958 年，美国设计出来了世界上第一台机械手，它在机械手的端部位置配置了一个电磁铁驱动，以便能够驱动机械手抓取工件结构。这台机械手的出现，轰动了世界各国。经过几年机械手的不断研发，美国机械制造企业又推出了一套数控示教再现机械手，这款机械手被命名为 Unimate,它的设计是基于坦克炮塔来实现的，能够通过液压系统来驱动机械手臂进行作业[9].这款机械手总重量为两吨以上，其中，机械手的主机械手臂被设置在机座位置，能够实现机座的回转运动。

　　而在机械手臂的尾部位置又设计了一个机械手腕，主要用于实现抓取功能[10].这台机械手的问世，有效的替代了人类手臂工作，精确度达到了 1/10000 英寸，为后期的机械手研究奠定了数据支持。如图 1-1 所示。

　　1962 年，美国一家技术公司成功设计出了世界上第一台圆柱坐标型工业机器人，这台机器人被命名为 Versatran 机械手。这台机械手的搬运动作变得更加的灵活，能够更好的实现运动路线的控制[12].

　　1970 年，瑞士 RETAB 公司成功设计出一种用于喷涂作业的机械手，它是通过示教的方式来实现机器人动作管理的。同年，德国公司 KnKa 也成功研发设计出来一种替代人工点焊的机械手，它是通过程序控制来实现机器人动作管理的。如图 1-2 所示[13].

　　美国 Unimate 公司经过与一些大学进行合作，共同设计出了一种使用成本低廉、使用可靠性能强的机械手[14].经过实验研究证明了名为 Unimate-Vic-am 工业机械手在定位方面有着很好的精确度，且误差小于 1mm,能够满足 24 小时不间断工作，且运行过程中，没有出现故障问题。它是由一台小型电子计算机来实现动作控制管理的[15].

　　1969 年，日本购买了一台美国研发设计的机械手，经过深入研究，设计出来了日本第一台工业机器人 Kawasaki-Lhinate2000.经过几十年的不断发展，日本企业已经在机械手技术领域方面取得了突出的成就[16].在 1990 年，日本成功研发出来的机械手已经达到了五十多万台，并且每年按照 50%的速度在不断增长。如图 1-3 所示。

　　早在上世纪六十年代，前苏联就开始对机械手进行研究，由于其自动化技术水平低下，直到七十年代，才成功设计出工业机器人[17].

　　1.3.2 机械手在国内的发展现状

　　我国的机械手发展经历了四个阶段。第一个阶段在上世纪七十年代，这个时期的国内企业在机械技术领域上还没有取得任何成绩。经过引进国外先进科学成果，经过不断学习和探索以及分析，来提升我国机械技术水平。第二个阶段在上世纪八十年代，这个时期的国内企业在机械技术研究上已经得到了一定经验，并开始自己动手制作机器人[18].第三个阶段为上世纪九十年代，这个时期的国内企业已经得到了一些显著的成果，例如上海（柯马）汽车设备有限公司就根据客户的使用需求设计出来了一款机械手，如图 1-4 所示。但是，这个时期的机械手技术仍旧较为落后，还是依靠进口的方式来实现的[19].第四个阶段为 2015 年，我国科学技术的不断进步，我国已经实现了机械手的生产，据调查，我国国内的机械手数量为两万台。对于这个数据，说明了我国在机械技术领域上面还有很多困难，还需要不断学习和提升自己的技术，才能够在国际市场中占据有力地位。

　　1972 年，上海设计出来了一台工业机械手，它是我国第一台工业机械手。随着经济的发展，我国机械手不断被研发设计出来。在政府部门制定的第七个"五年计划"里面，工业机械手技术已经得到了快速的发展。我国相关部门和企业也开始注重机械手的技术研发。经过国家政策的支持，各个企业的不断努力，我国已经在自动化研究领域中取得了一些突出的成就。例如，北京研究所就设计出来了一台用于喷涂作业的机器人[20].随着工业机器人的发展，工业机器人的相关配件设备也被带动了起来。对于机械手来说，最重要的部件就是控制器，它能够帮助机械手实现智能化管理。中国科学院自动化研究所和北京科技大学研究所专门组成了科学研究小组对机械手的控制器进行了重点研究，并取得了一定的成果。

　　二十一世纪，我国已经在机械制造技术领域、自动化控制领域方面得到了显著的科研成绩，已经让智能化机械去技术得到不断提升，不断被企业应用。尤其是柔性制造技术和自动化技术方面，机器人被替代人工手臂出执行一些过于危险的工作，很好的解放了人类的劳动力，提高了质量和效率[21].

　　随着机械手技术的不断更新，我国在智能化机械手研究领域中取得了突出的成果。而计算机技术的发展，有效的促进了机械手的控制系统研究，很好地解决了机械手操作出现错误的问题，使得机械手能够按照设定的指令进行复杂的动作。

　　目前，我国市面上已经出现了各种各样的通用型机械手，在实际施工过程中，能够实现物料的运输管理，可以应用于大型数控机床[22].由于通用型机械手使用了程序控制方式来进行机械手驱动和操作以及运行管理的，所以，这款机械手在灵活性能上有着很大的优势，能够满足不同类型的使用环境。

　　1.3.3 机械手的发展趋势

　　当前，工业机器人已经在诸多领域被使用，有效的减低了企业人工操作的危险概率，提高了企业市场竞争力，解决了因人工操作造成的问题，提高了作业质量。日本和韩国等国家也开始将机器人作为促进社会发展的主要源动力，并针对机器人制定出了相关政策，通过政策支持来鼓励企业单位从事机器人的生产建设。

　　这些措施有效的促进了发达国家的机器人技术处于较高水平[23].最近世界各国开发设计出来的机器人变得越来越智能化、模块化，使用也变得越来越高，可以很好的完成复杂的工作。据调查发现，在未来的机器人设计领域中，人们将重点对机器人的模块化进行设计，通过增强机器人模块功能的互换性能，来提高机器人技术，保证未来的机器人能够适用于更多环境领域，替代更多人工操作[24].

　　本文针对国内外机器人发现现状，进行了总结，如下所示：

　　（1）工业机器人的使用性能较为突出，所以，需要做好机器人模块的设计，提高机器人的灵活度。

　　（2）通过进一步开发研究机器人系统，使其操作步骤变得更加简洁、多样化。

　　通过增强机器人的集成化和模块化设计，降低机器人控制器的储存空间。

　　（3）随着传感器技术的不断升级，传感器已经成为了机器人系统中的重要组成部分，能够实现对象位置的找寻。同时，还可以从一些更加高端的机器人身上发现，越加高端的机器人系统使用的软件和硬件技术也越发复杂。所以，需要做好机器人系统地管理，采集各种数据信息来模拟机器人的工作环境，以便设计出符合用户使用需求的机器人。

　　（4）随着虚拟现实技术的使用，遥控机器人可以直接通过传感器来采集信息数据，并根据现实中采集的信息数据来模拟出一个虚拟工作环境，以便让机器人能够有着身临其境的感觉。

　　（5）由于遥控机器人对应的工作是不断发生变化的，所以，在进行控制系统设计时，需要做好远程终端和操作者之间的人机互动交互控制系统的设计，例如，外太空的空间机器人就是由此研发设计出来的。

　　机械手结构的设计是整个机械手的核心部分，它的设计质量好坏直接影响着机械手搬运物料的质量和效率。所以，通常情况下，设计的机械手结构的使用操作范围要大，且具备着一定的高度使用性能。可以在张开抓手的情况下，放下货篮，避免机械手推出货架时，触碰到货篮[25].同时，由于机械手完成一个完整的搬运过程需要经过多次运动才能够实现，所以，需要设计出一个合理的机械手结构，能够用于抓取货物和放下货篮操作，这种设计可以减轻搬运工作次数，提高搬运货物的效率。由于仓储环境大多数都是处于封闭状态的，所以，在设计机械手的时候，不能够采用具备灾害隐患的驱动器来进行搬运，保证机械手搬运过程中的安全性和高效性。所以，只能够选择使用电动驱动器来实现机械手的驱动设计。

　　1.4 论文研究的主要内容

　　本文是由五个部分组成，如下所示：

　　第一章：绪论。主要对本文研究的背景和意义进行了研究和分析，并对国内外机器人的发展进程进行了介绍。然后对我国国内机器人发展现状进行了说明，并基于我国近几年的发展状态，对我国机器人技术的发展做出预测。最后，还对本文的关键技术进行了阐述。

　　第二章：相关理论与技术，结合具体的技术环境和软件技术，进行分析，为下文中的进一步研究提供理论与技术基础。

　　第三章：机械手的总体方案设计。主要对机械手的各个组成部分进行了研究和说明，并对机械手的运动过程和搬运货物的过程进行了阐述。同时，基于机械手的实际工作环境和使用功能需求来制定出科学的驱动方案。

　　第四章：机械手硬件设计。主要对机械手的手臂结构组成部分进行研究。同时，还对机械手的手臂活动范围进行介绍，以便进行机械手抓手结构的设计，保证抓手和货篮处于合理位置。

　　第五章，机械手软件系统设计。主要对机械手的 PLC 控制系统进行了详细的分析和说明，并对控制系统中的电路关系进行说明。最后，对机械手的驱动系统进行了简要的分析。

　　第六章，机械手系统的仿真与测试，使用了 Matlab 仿真软件对系统的机械手控制系统的运动进行仿真研究，经过验证可知，机械手能够根据相关指令完成相应的操作。

　　最后为结论与展望，

　　第二章 相关理论与技术
　　2.1 PLC 概述
　　2.1.1 PLC 的基本框架
　　2.1.2 PLC 的特性
　　2.1.3 PLC 的应用
　　2.2 Matlab
　　2.3 本章小结

　　第三章 机械手的总体设计
　　3.1 工作原理
　　3.2 机械手的运动分析
　　3.3 机械手的控制系统
　　3.4 本章小结

　　第四章 机械手硬件设计
　　4.1 系统电源模块
　　4.2 电机驱动模块
　　4.3 主控单元模块
　　4.4.1 数据储存模块
　　4.4.2 复位模块
　　4.4.3 编码器模块
　　4.4.4 串口屏驱动模块
　　4.4.5 检测模块

　　4.4 机械手设计
　　4.4.1 机械手臂结构设计
　　4.4.2 机械手抓手设计
　　4.4.3 机械手驱动装置设计
　　4.5 本章小结

　　第五章 机械手控制软件设计
　　5.1 控制系统的整体设计
　　5.2 PLC 控制电路
　　5.2.1 PLC 控制电动推杆
　　5.2.2 PLC 控制步进电机
　　5.2.3 PLC 控制直流电机

　　5.3 运动控制模块
　　5.3.1 电机驱动模块
　　5.3.1 梯形加减速模块
　　5.3.3 S 形曲线加减速模块
　　5.3.4 多轴联动模块

　　5.4 主控单元模块
　　5.4.1 编码器模块
　　5.4.2 复位模块
　　5.5 本章小结

　　第六章 机械手系统仿真与测试
　　6.1 仿真分析
　　6.2 软件测试
　　6.2.1 运动测试
　　6.2.2 位移控制测试
　　6.3 机械手系统应用评价
　　6.4 本章小结

　　第七章 结论与展望

　　7.1 结论

　　本文将一种智能仓储搬运机械手臂设计并实现，以把自动化仓库中的货物搬运工作予以完成，其中，仿真分析、设计驱动装置、设计控制系统以及设计机械手臂的框架是本文的主要内容。通过具体地设计与研究我们将以下结论予以得出：

　　1、对课题研究的背景、研究意义以及当前国内外的研究现状进行了解后，我把将本文计划设计实现的智能仓储搬运机械手臂的整体方案予以提出，同时对系统框架的构成内容进行了分析，完成了自动化仓库内机械手臂的工作流程的设计；此外，我还具体地分析了机械手臂的运动过程，以功能需求与工作环境为基础对比分析了驱动的方式，最终把合适的驱动方案选取出来。本文还对控制系统的整体设计方案进行了介绍。

　　2、具体地设计并分析了机械手臂的核心组件，设计完成了机械手臂的框架，并且对搬运工作过程中机械手臂的运动范围进行了分析，以对整个仓库体系的所有部件的协调工作创造可能性；然后对机械手臂抓手的框架设计进行了介绍，并对抓手与货物篮的尺寸和位置关系以及机械手臂抓手的受力情况进行了分析；最后具体地设计了机械手臂的驱动装置，并完成了电机与电动推杆的选型工作以及受力分析工作。

　　3、针对机械手控制系统进行了设计，对欧姆龙公司的 CP1H 系列 PLC 进行应用完成了机械手的控制功能；此外，还针对机械手臂控制系统的软件进行了具体设计。

　　4、将运动仿真分析过程应用于机械手臂中，以仿真模型的分析结果为依据对机械手臂可以完成的搬运工作进行了明确。

　　7.2 展望

　　受限于笔者的时间与能力，本文的研究还有一些问题有待解决，我将会在后续的研究工作中对这些问题进行解决。

致 谢

　　时光飞逝，如白驹过隙，随着论文的即将完成，我的整个电子科技大学工程硕士研究生的学生即将结束。

　　努力了将近一年时间我的硕士毕业论文即将完稿，在这和一年以来我得到了无数老师的关心和帮助，在这里我要向他们表达我深深的谢意。

　　首先，我要深深的感谢的是我的在校导师路志刚老师，路老师学识渊博，彬彬有礼，严谨的治学精神及高尚的师者风范深深的影响着我。在论文的选题、资料的搜集和论文的写作的阶段，路老师都倾注了极大的关心、鼓励和指导。路老师对我的关系和教诲我将永远铭记于心。

　　其次，我要感谢的是我的企业方导师成都盟升电子公司的杨飞工程师，杨老师知识渊博，实践能力超强，技术水平过硬，指导了很多大型课题，杨老师是我学习的榜样。在整个论文的写作过程中，杨老师对我进行了非常耐心的指导，推出了很多宝贵的意见，使得我的论文能够较高质量的完成，在此对杨老师表示深深的感谢。

　　同时，我也非常感谢在研究生学习过程中的所有老师和关心支持帮助我的学校领导、感谢隆丽萍老师、感谢张钟婕老师和文印中心的所有工作人员，是你们的帮助让我顺利完成了论文的撰写，借此机会，谨向你们表示深深的谢意！

　　参考文献
　　[1]A V Pilipenko,A S Vetrov,A Y Pilipenko,N V Goncharova. Development of a manipulatorcontrol system via the Internet[J]. IOP Conference Series: Materials Science andEngineering,2019,516（1） :13-21.
　　[2]Fan XU,Jin WANG,Guo-dong LU.Adaptive robust neural control of a two-manipulator systemholding a rigid object with inaccurate base frame parameters[J].Frontiers of InformationTechnology & Electronic Engineering,2018,19（11）：1316-1327.
　　[3] 赵 琛 , 裴方晟 , 陶泽勇 . 超声检 测 多 轴 机 械 手 运 动 控 制 系 统 研 究 [J]. 工 业 控 制 计 算机，2019,32（01）：1-5.
　　[4]袁小会，蔡逸飞，刘桂花，付娟娟，刘小宁。机械手气动程序气控系统干扰信号分析及处理[J].机械工程师，2019（03）：99-100.
　　[5] 肖剑兰 , 易 铭 , 罗 庚 兴 . 生 产 线 搬 运 机 械 手 电 气 控 制 系 统 的 设 计 [J]. 机 电 工 程 技术，2019,48（03）：20-23.
　　[6]. System Dynamics; Study Findings from University of Sfax Provide New Insights into SystemDynamics （Adaptive motion/force control of uncertain nonholonomic mobile manipulator withestimation of unknown external force）[J]. Science Letter,2018,12（22）：13-21.
　　[7]Zhang Yuling,Gu Yongxia,Liu Tao,Zhao Jieliang,Yan Shaoze. Dynamic behavior and parametersensitivity of the free-floating base for space manipulator system considering joint flexibilityand clearance[J]. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers,2019,233（3） :13-21.
　　[8]Jun Xia,Yujia Zhang,Chenguang Yang,Min Wang,Andy Annamalai. An improved adaptiveonline neural control for robot manipulator systems using integral Barrier Lyapunovfunctions[J]. International Journal of Systems Science,2019,50（3）：11-21.
　　[9]Abdulkareem Alasli,Levent ?etin,Nail Ak?ura,Ayta? Kahveci,Fatih Cemal Can,?zgür Tamer.Electromagnet Design for Untethered Actuation System Mounted on Robotic Manipulator[J].Sensors & Actuators: A. Physical,2018,11（22）：13-21.
　　[10]Dmitrii Dobriborsci,Sergey Kolyubin,Alexei Margun. Robust control system for parallelkinematics robotic manipulator ? ? This work is supported by the Russian Science Foundationgrant （project 17-79-20341）[J]. IFAC PapersOnLine,2018,51（22）：13-21.
　　[11]Shelley A. Adamo. Turning your victim into a collaborator: Exploitation of insect behaviouralcontrol systems by parasitic manipulators[J]. Current Opinion in Insect Science,2019,12（10）：13-17.
　　[12]Ling Zhao,Xin Liu,Tao Wang. Trajectory tracking control for double-joint manipulator systemsdriven by pneumatic artificial muscles based on a nonlinear extended state observer[J].Mechanical Systems and Signal Processing,2019,122:12-16.
　　[13]Y. Yang,C. Hua,X. Guan. Multi‐manipulators coordination for bilateral teleoperation systemusing fixed ‐ time control approach[J]. International Journal of Robust and NonlinearControl,2018,28（18）：11-13.
　　[14]Zelun Li. Design of A Spin-coating Used Manipulator[A]. 博思学术交流中心。Proceedings ofthe 2nd International Seminar on Artificial Intelligence, Networking and InformationTechnology（ANIT 2018）[C].博思学术交流中心：上海筱虞文化传播有限公司，2018:4-12.
　　[15]Xinming Hou,Yanhua Lei,Hongtao Yu,Yan Bao. Adaptive Fuzzy Hi Robust Control forManipulators in MIMO Systems[P]. 8th International Conference on Management andComputer Science （ICMCS 2018），2018.
　　[16] 杨 茸 , 刘 金 枝 , 孔晨佳 . 家 具 业 喷 漆 机 械 手 系 统 的 设 计 与 研 究 [J]. 中 国 设 备 工程，2017（19）：110-112.
　　[17]李亚昆。基于 PLC 的液压机械手系统设计[J].煤矿机械，2017,38（05）：167-169.
　　[18]易滨林。 收运车机械手系统改进设计与机构分析及优化[D].湖南大学，2017.
　　[19]安铃芝。 机械手自适应模糊控制方法研究[D].西南石油大学，2017.
　　[20]张东霄。 基于独立模态空间控制方法的海床式取芯钻机控制系统研究[D].中国地质大学，2017.
　　[21]呼刚义，杨新刚，关雄飞，王荪馨。一种 PLC 控制的物料交接柔性机械手系统[J].制造业自动化，2017,39（04）：121-124.
　　[22] 孙江波 , 王 翠 , 荆 强 . 镁合金材质智能机械手系统的开发与设计 [J]. 世界有色金属，2016（19）：183+185.
　　[23]霍炟，李晓丹，张家强，马赫，陈泽勇，刘婧珂。口服液生产线搬运机械手系统设计[J].装备制造技术，2015（07）：245-246.
　　[24]宋明媚，宋明明，郑维杰，张劲松，张进。某型柴油机电镀机械手系统的设计与建模[J].内燃机与配件，2015（06）：12-14.
　　[25]刘学文。基于 PLC 的伺服机械手控制系统设计[J].装备制造技术，2015（03）：69-71.
　　[26]宣自洋，陈书宏，常凯。基于 PLC 控制的变速器搬运机械手系统设计[J].制造业自动化，2015,37（04）：6-8.
　　[27]王德志。基于 PLC 控制机械手系统设计的开发[J].科技风，2015（01）：73.
　　[28]陆晨芳，桑晶，王强，范世祥，许德琪。铜管体专机自动上下料机械手研究与开发[J].电子测试，2015（02）：101-103.
　　[29]刘红先。基于 PLC 控制的气动搬运机械手系统设计[J].机械工程师，2014（09）：124-126.
　　[30]覃娟。基于 PLC 的双轴机械手系统设计[J].自动化技术与应用，2014,33（08）：57-60.
　　[31]游中国。基于 PLC 的多模式工业机械手系统设计[J].黑龙江科技信息，2014（21）：57.
　　[32]谢宇。煤矿仓储搬运机械手 PLC 控制系统设计[J].煤矿机械，2014,35（07）：234-236.
　　[33]刘水平，杨寿智。基于 PLC 与步进电机的教学型机械手系统设计[J].自动化技术与应用，2014,33（04）：103-106.
　　[34]岳东海。二极管搬运机械手系统设计[J].制造业自动化，2014,36（08）：144-145+149.
　　[35] 陈 岩 , 朱 峰 .CZC-1 新型片状物料抓取叠片机机械手系统设计 [J]. 食品与机械，2014,30（02）：88-90.
　　[36]徐丽春。自动上下料通用机械手系统设计与研究[J].液压与气动，2013（08）：83-86.
　　[37]陈晓丹，骆敏舟，赵江海，凌松。基于 PLC 大行程重载机械手的控制系统设计[J].自动化与仪器仪表，2013（03）：60-62.
　　[38]王莉莉。基于 PLC 控制的气动搬运机械手系统设计[J].电子科技，2013,26（04）：50-52.
　　[39]常苗苗。三菱 PLC 控制的机械手系统设计[J].电子制作，2013（08）：207.
　　[40]蔡维，史玉峰，廖宇兰，李朋伟，陈阳，王亚坤，王涛。基于 PLC 的车载酒精检测智能机械手系统设计[J].大众科技，2013,15（03）：59-61.
　　[41]詹国兵，王敏。基于 S7-300 PLC 的柔性送料机械手系统设计[J].江苏建筑职业技术学院学报，2012,12（04）：28-31.
　　[42]谢丽，吴张永，吴喜。基于 PLC 控制的气动机械手系统设计[J].新技术新工艺，2012（11）：48-50.
　　[43]王旭。基于 PLC 控制的机械手系统设计[J].机电信息，2012（18）：138-139.
　　[44]王月芹。基于 PLC 的机械手控制系统设计[J].液压与气动，2011（09）：41-43.
　　[45]胡云堂，江卓达。多自由度柔性生产线送料机械手系统设计[J].液压与气动，2011（06）：45-47.
　　[46] 宋 明 学 . 基于松下 PLC 脉 冲 控 制 机 械 手 系 统 的 设 计 [J]. 机 电 工 程 技术，2010,39（09）：37-39+82+113-114.
　　[47]周鸿杰，骆敏舟，李涛，徐林森，胡晓娟。基于 PLC 的工业取料机械手系统设计[J].工业仪表与自动化装置，2010（03）：50-52+57.
　　[48]司震鹏，曹西京，姜小放。真空吸附式机械手系统设计[J].包装与食品机械，2009,27（06）：26-30.
　　[49]顾立志，牛国玲，霍艳忠。城市下水道清淤移动式机械手系统设计[J].华侨大学学报（自然科学版），2009,30（01）：12-15.
　　[50]杨旭，李亮玉，李学贵，岳建锋。三维纺织复合材料缝合机械手系统--末端机构的设计与理论分析[J].上海交通大学学报，2008（S1）：175-178.

（如您需要查看本篇毕业设计全文，请您联系客服索取）