六轴机械手通常指的就是六自由度的 工业机器人，它的主要特征是具有6个自由度，即沿x、y、z三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度。本文主要介绍六轴机械手的控制方式，以及它的运动轨迹规划算法。

以前工业生产在线都是依赖大量的人力完成生产作业。但随着科技的迅速发展下，工业的制造走向细致化和复杂化，因此人力成本也相对地提高，所以开始有了以机器取代人力的声音出现。而目前最为广泛应用在工业产线的机器人即为机械手臂，机械手臂的设计为一种以模仿人的腕部以及手部动作的手臂，可在平面或三维空间中完成设定好的任务。目前应用在机械手臂上常见的控制器主要有 PC-based 和 PLC-based，而本文主要介绍的六轴机械手控制方式，就是基于PLC的控制器。在还未发展可编程逻辑控制器(简称PLC)之前，要达到自动化的功能需要依赖大量的继电器和计数器才能完成。PLC 的出现大大的简化了自动控制所需要的硬件空间。

六轴机械手

PLC控制六轴机械手的方式

1、周期方式

① 机械手在原位压左限位开关和上限位开关，按一次操作按钮则机械手开始下降，下降到左工位压动下限位开关后自停；

② 机械手夹紧工件后开始上升，上升到原位压动上限位开关后自停；

③ 机械手开始右行直至压动右限位开关后自停；

④ 机械手下降，下降到右工位压动下限位开关(两个工位用一个下限位开关)后自停；

⑤ 机械手放松工件后开始上升，直至压动上限位开关后自停(两个工位用一个上限位开关)；

⑥ 机械手开始左行，直至压动左限位开关后自停。至此一个周期的动作结束，再按一次操作按钮则开始下一个周期的运行。

2、连续方式启动后机械手反复运行上述每个周期的动作过程，即周期性连续运行。

3、单步疗式每按一次操作按钮，机械手完成一个工作步。例如，按一次操作按钮，机械手开始下降，下降到左工位压动下限位开关自停，要使运行下一个工作步，必须再按一次操作按钮。

六轴机械手运行轨迹算法

轨迹是一条制定了时间律的路径，即在一条路径中的每个位置时，每个控制自由度的关节的位置、速度和加速度的状态。

六轴机械手轨迹规划就是根据预期的作业需求，考虑到路径描述、路径约束、机械手动力学对路径的约束，从而得到末端执行器按照时间顺序排列的有关位置、速度和加速度的值构成的轨迹。轨迹规划算法就是预先规划一个机械手末端执行器在作业中的轨迹，为了更加精准地控制末端执行器在执行作业过程中的位姿，会在轨迹中添加若干个中间点，确定这些点的位姿。再添加这些新的约束以后，找到一条满足所有约束的轨迹。六轴机械手的控制是通过在关节空间中控制各关节的角度完成的，所以应当使用逆运动学方法，将空间上的轨迹转化为各个关节的一组随时间变化的关节角。从而实现对机械手轨迹规划的基本要求。