摘要:在现代工业中，生产过程的机械化，自动化已经成为了当代最为突出的课题之一。然而专用机床是有效地解决大批量生产的自动化的办法；控制机床、数控机床、加工中心等等自动化机械是有效地解决各种各样小批量生产自动化的重要办法。但除切削加工本身外，还有很多的装卸、搬运等作业功能实现的机械还是比较缺乏的，有待于进一步的实现机械化。

机械手就是为了实现这些工序自动化而生产的。机械手就是能够模仿人体的上肢部分的功能，能够对其进行自动化控制，使其按照预定的要求输送制品或者操持工具而进行生产操作自动化的生产设备。

利用机械手来替换人手进行各种各样的工作，特别是人没有办法接触的危险工作场所，这是能够直接减少人力的最为有效的手段之一，同时因为应用机械手还可以连续不断地工作，从而省去了更多的劳动力。因此，在自动化的机床和综合加工的自动生产线上，目前几乎全部都设有机械手，用以减少人力和更准确地控制生产节拍，便于有节奏感地进行生产。

在本文中，介绍了旋转镀膜机械手在国内外的发展现状及应用、装备情况，侧重研究旋转镀膜机械手的自动控制系统。结合实验室的实际条件，设计了机器人的样机。其主要的工作内容包括:机械本体的设计、控制理论的介绍、STC89C52单片机控制系统的硬件电路和检测电路设计、控制系统的软件设计。本文介绍的旋转镀膜机械手原理较简单：机械手抓取工件在液体中反复上下旋转运动镀膜，对整个过程的控制可以通过对单片机编译程序来完成各种操作，以达到镀膜的各种需求。

综上所述，有效地利用机械手是发展机械工业行业的必然趋势。

关键词：自动化 旋转镀膜 机械手 单片机

目 录

摘 要

ABSTRACT

1 绪论-1

1.1 机器人的定义和发展史-1

1.1.1 定义-1

1.1.2 发展史-1

1.2 旋转镀膜机械手的发展现状-3

1.2.1 旋转镀膜机械手的研究意义-3

1.2.2 国内外机器人产品研究现状-4

2 总体设计-6

2.1 工作原理-6

2.2 各模块分析选择-6

2.2.1 主控单元方案比较与选择-6

2.2.2 驱动单元方案比较与选择-7

2.2.3 系统框图-7

3 结构设计-8

3.1 功能设计-8

3.2 质量设计-8

3.3 优化设计和创新设计-8

3.4 结构设计图-9

4 控制系统硬件设计-10

4.1 单片机控制模块-10

4.1.1 单片机的选型-10

4.1.2 时钟电路及复位电路-11

4.2 驱动模块-13

4.2.1 S9013驱动部分介绍-13

4.2.2 限位开关控制电路-13

4.2.3 电机驱动部分的搭建-14

4.3 总体控制单元电路板结构-15

5 控制系统软件设计-16

5.1 主程序设计-16

5.2 镀膜旋转控制程序-16

5.3 限位开关控制子程序-16

5.4 延时程序-16

5.5 程序框图-16

5.6 序源程序-17

6 总结与展望-20

参考文献-22

致谢-23

附图-24