当今社会需要创新型、复合型人才,而现有的本科教学体系中,学生将理论联系实际的实践还缺乏,造成人才培养与社会需求的脱节。制造系统自动化技术是一门综合性课程,为了提高学生的动手能力、创新能力以及综合运用知识的能力,开发了一套教学用柔性制造系统,包括机械手模型和数控铣床模型及其运动控制系统。在对机械手和数控铣床模型及其控制系统进行总体规划的基础上,设计了模型的结构,基于单片机开发了模型运动控制系统的硬件电路,具有运动控制、位置检测等功能,并基于模块化设计思想,设计了相应的扩展电路。采用VB6.0开发了机械手和数控模型的上位机控制软件,其中机械手控制软件是一可编程软件,用户根据实际需要编写流程图程序,完成对机械手及其它柔性制造系统部件的运动控制;数控铣床模型的上位机软件作为数控代码的编译仿真软件,可完成数控代码的检错功能,直线、圆弧、椭圆和Bézier曲线的插补功能以及对加工轨迹的仿真功能。用Matlab软件完成了对图像二值化的处理以及对二值图骨架的提取,根据像素点的“度”设计了轮廓跟踪方法,实现了对有交叉点图像的轨迹的跟踪,通过精简后的轨迹数据自动生成NC代码。利用机械手软件完成了机械手模型的运动位置控制,利用数控编译软件完成了对手动编写的NC代码及由图像自动生成的NC代码的实物加工,实验结果验证了本设计所具有的功能。