本文介紹了基于可編程序控制器的六關節機械手示教控制系統的主要結構與控制方法 。 該控制系統可在示教模式下完成對機械手四點以內的示教操作，并能在自動復現模式下再現示教的內容 。 經 實 踐 證 明，本示教系統控制精度高、可 靠、性價 比 高、程 序 簡 捷、修 改 方 便，實 時 性 好。

　　工業機械手是工業機器人的一個重要分支。 工業機械手在應用機械制造的多種工藝中代替人工， 成為機械加工人員所需掌握的生產工具。 各種類型機械手是自動化生產中必不可少的重要設備，尤其是在危險場合，在嚴重威脅人們安全和健康的環境下，采用機械手代替人，具有十分重要的意義，因而廣泛應用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等行業。

　　示教再現型機器手可以按照示教程序重復工作， 在生產中已得到廣泛的應用。 示教是指機器人的作業路徑、運動參數需要操作人員手把手示教或通過編程設定， 機器人重復再現示教的內容。

　　機械 手 在控 制 元 件選 擇 上 通常 采 用 專用 控 制 器 或 通 用 控制器，雖然專用控制器的專用性強、程序語言嚴謹，但是價格高、維 護 較 困 難;而 采 用 如 PLC 等 通 用 控 制 器，具 有 程 序 修 改 簡便，模塊通用性強，標準化 程 度 高，系 統 開 發成 本 較 低等 特 點，應用前景較廣闊。

　　本示教系統由六自由度機械手、步進電機及其驅動器和編碼器構成，采用 PLC 實現機械手六個自由度的定位控制，如圖 1 所示。 該機械手為六個自由度垂直關節型機械手，由腰部（1 軸）、大臂（2 軸）、小臂（3 軸）、肘（4 軸）、手腕（5 軸）和氣爪（6 軸）組成，全部采用可正、反轉的步進電機作為動力源。步進 電 機是 一 種 將電 脈 沖 信號 轉 換 成相 應 的 角 位 移 或 直線位移的數字/模擬裝置。步進電機有回轉式步進電機和直線式步進電機兩種。對于旋轉式步進電機而言，每當輸入一個電脈沖后，步進電動機輸出軸就轉動一個角度（即步距角）。 若輸入連續的電脈沖信號，步進電動機就會一步一步地轉動，且步進電動機轉過的角度與輸入脈沖個數成嚴格的正比關系。

　　步 進 電 動 機 能 夠 提 供 較 大 的 低 速 轉 矩， 一 般 可 達 5 倍 于相 同 尺寸的直流伺 服 電動 機 的 連續 轉 矩，2 倍于 無 刷 電動 機 的轉矩。 在某些場合，可以直接驅動機器人的關節，而不需要減速裝置。

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