1. 研究目的与意义（文献综述）

1. 目的及意义

1.1选题背景及研究意义

随着现代工业技术的发展，工业自动化技术越来越高，生产工况也有趋于劣势的态势，这对一线工人的操作技能也提出了更高的要求，同时操作工人的工作安全也受到了相应的威胁。工人工作环境和工作内容也要求理想化简单化，对于一些往复的工作由机器手远程控制或自动完成显得非常重要。这样可以避免一些人不能接触的物质对人体造成伤害，如冶金、化工、医药、航空航天等。

在机械制造业中，机械手应用较多，发展较快。目前主要应用于机床、模锻压力机的上下料以及焊接、喷漆等作业，它可以按照事先制定的作业程序完成规定的操作，有些还具备有传感反馈能力，能应付外界的变化。如果机械手发生某些偏离时，会引起零部件甚至机械本身的损坏，但若有了传感反馈自动，机械手就可以根据反馈自行调整。应用机械手，有利于提高材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化程度，从而可以提高劳动生产率，降低生产成本，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。

机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。近些年，随着计算机技术、电子技术以及传感技术等在机械手中越来越多的应用，机械手已经成为工业生产中提高劳动生产率的重要因素。

2. 研究的基本内容与方案

2.研究内容、目标及方案

2.1课题研究内容及目标

对于机械手的控制系统是本课题的核心内容，可以采用多种方式，如继电器控制、单片机控制、plc控制等。但由于plc可编程控制器操作灵活性强和稳定性较好，所以利用plc控制。目标是利用demo3d软件，首先建立一个与实际的机械手臂型号对应的虚拟模型，然后根据实际的工作台，在demo3d中建立对应的工作台模型。模型建立之后，实现基本的功能，用qlp和javascript语言实现在自动情况下对大小工件的选择，大小工件材料的选择，并且实现下单仓位与个数，并监控仓位的状态。设计wpf界面实现对机器人工作站的控制。

2.2 课题研究的方案和举措

可编程控制器是在计算机技术、通信技术和继电器控制技术的发展基础上开发起来的，现已广泛应用于工业控制的各个领域。它以微处理器为核心，用编写的程序进行逻辑控制、定时、计数和算术运算等，并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。

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3. 研究计划与安排

3. 进度安排

（1）第1－4周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需理论基础。确定方案，完成开题报告。

（2）第5－6周：熟悉掌握基本理论，完成英文资料的翻译，熟悉相关工具软件的使用。

（3）第7－9周：实现机器人平台的基本功能。

4. 参考文献（12篇以上）

4. 参考文献

[1]数字孪生技术综述与展望[j]. 刘大同,郭凯,王本宽,彭宇.仪器仪表学报. 2018(11)

[2]digital twin:manufacturing excellence through virtual factory replication. michael grieves. 2014 / 2019