本论文在综述近年来机器人技术研究和发展状况的基础上,结合物料抓取机械手的设计,对机器人技术进行了系统的分析,提出了整体结构和控制系统经济型设计方案。 采用机电一体化设计思想,充分考虑机、电、软、硬件各自特点进行互补优化,对物料抓取机械手整体结构、传动系统、驱动装置和控制系统进行了分析和设计。在此基础上,对物料抓取机械手运动学和动力学进行了分析和设计,得出了关节变量和操作空间在位置、速度以及加速度之间的对应关系。采用牛顿-欧拉方法对物料抓取机械手操作臂进行了动力学分析,为步进电机的选型和结构优化提供了理论依据。在物料抓取机械手控制系统设计中,采用pc工业控制计算机作为主机,选择PCL-839卡作为控制单元,来完成系统功能的初始化、数据运算与处理、步进电机驱动以及故障报警与处理等功能,同时对PCL-839卡的特点、工作原理及高精度的定位功能等给与了分析。最后,提出了一种算法简单、易于实现、理论意义明确的步进电机变速控制策略,并通过了实验验证。 通过以上各部分的工作,得出了经济型、实用化、高可靠性物料抓取机械手的设计方案,对其他类型的经济型数控系统的设计也有一定的借鉴价值。