六軸機械手通常指的就是六自由度的 工業機器人，它的主要特征是具有6個自由度，即沿x、y、z三個直角坐標軸方向的移動自由度和繞這三個坐標軸的轉動自由度。本文主要介紹六軸機械手的控制方式，以及它的運動軌跡規劃算法。

以前工業生產在線都是依賴大量的人力完成生產作業。但隨著科技的迅速發展下，工業的制造走向細致化和復雜化，因此人力成本也相對地提高，所以開始有了以機器取代人力的聲音出現。而目前最為廣泛應用在工業產線的機器人即為機械手臂，機械手臂的設計為一種以模仿人的腕部以及手部動作的手臂，可在平面或三維空間中完成設定好的任務。目前應用在機械手臂上常見的控制器主要有 PC-based 和 PLC-based，而本文主要介紹的六軸機械手控制方式，就是基于PLC的控制器。在還未發展可編程邏輯控制器(簡稱PLC)之前，要達到自動化的功能需要依賴大量的繼電器和計數器才能完成。PLC 的出現大大的簡化了自動控制所需要的硬件空間。

六軸機械手

PLC控制六軸機械手的方式

1、周期方式

① 機械手在原位壓左限位開關和上限位開關，按一次操作按鈕則機械手開始下降，下降到左工位壓動下限位開關后自停；

② 機械手夾緊工件后開始上升，上升到原位壓動上限位開關后自停；

③ 機械手開始右行直至壓動右限位開關后自停；

④ 機械手下降，下降到右工位壓動下限位開關(兩個工位用一個下限位開關)后自停；

⑤ 機械手放松工件后開始上升，直至壓動上限位開關后自停(兩個工位用一個上限位開關)；

⑥ 機械手開始左行，直至壓動左限位開關后自停。至此一個周期的動作結束，再按一次操作按鈕則開始下一個周期的運行。

2、連續方式啟動后機械手反復運行上述每個周期的動作過程，即周期性連續運行。

3、單步療式每按一次操作按鈕，機械手完成一個工作步。例如，按一次操作按鈕，機械手開始下降，下降到左工位壓動下限位開關自停，要使運行下一個工作步，必須再按一次操作按鈕。

六軸機械手運行軌跡算法

軌跡是一條制定了時間律的路徑，即在一條路徑中的每個位置時，每個控制自由度的關節的位置、速度和加速度的狀態。

六軸機械手軌跡規劃就是根據預期的作業需求，考慮到路徑描述、路徑約束、機械手動力學對路徑的約束，從而得到末端執行器按照時間順序排列的有關位置、速度和加速度的值構成的軌跡。軌跡規劃算法就是預先規劃一個機械手末端執行器在作業中的軌跡，為了更加精準地控制末端執行器在執行作業過程中的位姿，會在軌跡中添加若干個中間點，確定這些點的位姿。再添加這些新的約束以后，找到一條滿足所有約束的軌跡。六軸機械手的控制是通過在關節空間中控制各關節的角度完成的，所以應當使用逆運動學方法，將空間上的軌跡轉化為各個關節的一組隨時間變化的關節角。從而實現對機械手軌跡規劃的基本要求。