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选择的时候，首先一个要考虑的就是功率的选择。一般应注意以下两点：

1。如果电机功率选得过小．就会出现“小马拉大车”现象，造成电机长期过载，使其绝缘因发热而损坏，甚至电机被烧毁。

2。如果电机功率选得过大．就会出现“大马拉小车”现象，其输出机械功率不能得到充分利用，功率因数和效率都不高，不但对用户和电网不利。而且还会造成电能浪费。

也就是说，电机功率既不能太大，也不能太小，要正确选择电机的功率，必须经过以下计算或比较：

p=f*v/100

(其中p是计算功率 ，单位是kw，f是所需拉力，单位是n，v是工作机线速度 m/s)

此外．常用的是采用类比法来选择电机的功率。所谓类比法，就是与类似生产机械所用电机的功率进行对比。

具体做法是：了解本单位或附近其他单位的类似生产机械使用多大功率的电机，然后选用相近功率的电机进行试车。试车的目的是验证所选电机与生产机械是否匹配。

验证的方法是：使电机带动生产机械运转，用钳形电流表测量电机的工作电流，将测得的电流与该电机铭牌上标出的额定电流进行对比。

如果电功机的实际工作电流与铭脾上标出的额定电流上下相差不大，则表明所选电机的功率合适。如果电机的实际工作电流比铭牌上标出的额定电流低70％左右．则表明电机的功率选得过大，应调换功率较小的电机。

如果测得的电机工作电流比铭牌上标出的额定电流大40％以上．则表明电机的功率选得过小，应调换功率较大的电机。

实际上应该是考虑扭矩（转矩），电机功率和转矩计算公式。即 t = 9550p/n

式中：

p — 功率，kw；n — 电机的额定转速，r/min；t — 转矩，nm。

电机的输出转矩一定要大于工作机械所需要的转矩，一般需要一个安全系数。

机械功率公式：p=t*n/97500

p：功率单位w；t：转矩，单位克/cm；n：转速，单位r/min。

机械手是早出现的工业机器人，也是早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于、冶金、、轻工和原子能等部门。

机械手主要由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分组成。本文主要介绍机械手设计的驱动和控制系统需要的三大要素：，步进电机驱动器，控制器。

机械手按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式和机械式机械手。本文设计的三自由度机械手属于混合式机械手，它综合了电动式和气动式机械手的优点，既节省了行程开关和的i／o端口，又达到了简便操作和**定位的目的。

机械手是一种能模拟人的手臂动作，按照设定程序、轨迹和要求，代替人手进行抓取、搬运工件或操持工具的自动装置。三自由度机械手又称3d机械人，能够实现三个自由度方向(水平、垂直和旋转)的抓取或放置物品，具有操作范围大，灵活性好，应用广泛的特点。

可编程控制器(plc)是一种专门为工业应用而设计的进行数字运算操作的电子控制装置。由于其具有可靠性高，功能强，编程简单，人机交互界面友好等特性而广泛用于工业控制系统。

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环执行元件。在非超载情况下，电机的转速、停止位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数目。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性误差而无累计误差的特点，使其在速度、定位等控制领域应用得非常广泛。

1.机械手的系统结构与运动方式

机械手为圆柱坐标型。机械手手臂的左右运动(水平方向)由伸缩步进电机控制，上下运动(垂直方向)由升降步进电机控制，逆时针和顺时针旋转运动则由底盘直流电机的正反转控制。机械手的夹紧装置采用关节结构，其夹紧与松开用气压驱动，并由电磁阀控制。

机械手可以根据设定程序的动作将工件从a处搬运到b处。

2.机械手控制系统设计

机械手系统设置了手动工作方式和自动工作方式。自动方式又分为自动回原点、单步、单周期、连续四种工作方式。

伺服的控制术语有很多：闭环控制、半闭环控制、开环控制，速度环、电流环、位置环，很多朋友相信没有弄清楚，就为大家详细解答一下，伺服的控制模式是怎样的？该怎样系统的掌握这一块？

控制系统的控制类型

开环控制：没有检测装置，或者不反馈机床的位移量到控制器。就位置控制而言，指令信号形式多为pulse

半闭环控制：检测装置安装上，间接反馈机床的位移量到控制器，不考虑机械误差。

全闭环控制：检测装置安装机床本体上，直接反馈机床的位移量到控制器。后二者，就位置控制而言指令信号形式多为模拟量电压。

控制模式种类

伺服放大器三种控制方式

1转矩控制：通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机轴对外的输出转矩的大小，主要应用于需要严格控制转矩的场合。——电流环控制

2速度控制：通过模拟量的输入或脉冲的频率对转动速度的控制。——速度环控制

3位置控制：伺服中常用的控制，位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的大小，通过脉冲的个数来确定转动的角度，所以一般应用于定位装置。

控制理论概念

位置控制模式

位置控制的区分：

1．半闭回路控制ⅰ「马达轴端检出」

2．半闭回路控制ⅱ「减速机端检出」

3．全闭回路控制「机械位置检出」

使用ac伺服马达用于位置控制，一般是指由与伺服马达轴心一体化的位置检出器 （编码器、角度检测器等） 取得回授讯号，当与位置指令量一致时，使马达轴停止之控制，并执行伺服锁定之机能（servo lock）。

适用于位置控制

ac 伺服马达用于位置控制，以用途分别可区分为2大项

位置环的作用

★定位指令通常以脉冲列形式输入，脉冲总数为定位量，定位速度是单位时间（秒）的脉冲量。（pps：pulse／second）

★输入的脉冲量与反馈的脉冲数量相一致时，这才实现定位完了。

★在位置控制部中，因为有输入脉冲的加算、反馈脉冲的减算，所以有一个计数器。（也称偏差计数器）

位置控制时：机及上位控制器发出位置指令信号，脉冲＋方向，送入脉冲列，经伺服齿轮分频后，在偏差可逆计数器中与反馈脉冲信号比较后形成偏差信号，反馈脉冲是由光电编码器检测到电机实际所产生的脉冲数。经四倍频后的，位置偏差信号经位置环的复合前馈控制器调节后，形成速度指令信号，速度指令信号与速度反馈信号比较后的偏差信号经速度环比例积分控制器调节后产生电流指令信号，在电流环中经矢量变后，由spwm输出转矩电流，控制交流伺服的运行，位置控制精度由光电编码器每转产生的脉冲数控制，有与增量两种，增量的易于掌握，平均寿命长，分辨率高，但断电后无保持。

速度控制模式

在前期选型上投入的精力越多，后期电机需要维护的成本就越小。在选择了步进电机的合适型号以后，学习网小编给大家分享几点步进电机在应用过程中应该引起工程师重视的几个注意事项。

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变得非常的简单。

步进电机在应用过程中注意以下几点：

1、步进电机应用于低速场合—每分钟转速不超过1000转，好在150-450rpm间使用，可通过减速装置使其在此间工作,此时电机工作效率高，噪音低。

2、步进电机好不使用整步状态，整步状态时振动大。

3、由于历史原因，只有标称为12v电压的电机使用12v外，其他电机的电压值不是驱动电压伏值，可根据驱动器选择驱动电压（建议： 42电机采用直流12v-24v，57电机采用直流24-36v），当然12伏的电压除12v恒压驱动外也可以采用其他驱动，不过 要考虑温升。

4、转动惯量大的负载应选择大机座号电机。

5、电机在较高速或大惯量负载时，一般不在工作速度起动, 而采用逐渐升频提速，首先电机不失步，其次可以减少噪音同时可以提高停止的定位精度。

6、高精度时，应通过机械减速、提高电机速度,或采用高细分数的驱动器来解决。

7、电机不应在振动区内工作，如若必须可通过改变电压、电流或加一些阻尼的解决。

8、电机在90rpm以下工作，应采用小电流、大电感、低电压来驱动。

9、应遵循先选电机后选驱动的原则。