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文献综述
机器人的水平反映了一个国家的工业发展水平状况。长期以来，以美国、德国为首的西方工业发达国家，一直把机器人技术作为研发的重要方向。机器人的发展趋势是[1]：1.语言交流功能越来越完美 2.各种动作的完美化 3.外形越来越酷似人类 4.外形越来越酷似人类 5.体内能量储存越来越大。因此，对于直角坐标机器人的系统的设计异常重要。PLC对于机器人控制系统的可靠性，数据处理速度，数据采集的实时性有很大的影响。同时，PLC具有较强的抗干扰能力，丰富的I/O接口，模块通用性强，维修方便等优势。PLC也可实现对单轴或多轴的位置控制，速度控制，并使运动控制与顺序控制合理结合在一起，在进行运动控制的同时还可以进行其他控制，因此选用PLC进行机器人的操作系统的控制具有显而易见地优势。
（1）国内外PLC机器人发展趋势
就德国机械设备制造业而言，德国的机器人工业现阶段状况前景可观，有许多制造业公司、许多国家都在使用德国的机器人技术，可以说，德国的机器人技术应用已经较为广泛。作为全球工业机器人“四大家族”之一的库卡公司[2]，这家公司于上世纪90年代开始涉足机器人制造领域，如今代表着德系工业机器人的最高水准，并作为德国“工业4.0”的成功案例，库卡机器人活跃在各种生产线：物料搬运、加工、堆垛、点焊和弧焊，涉及自动化、金属加工、食品和塑料等诸多行业，用户包括诸多“大牌”。
机器人不仅仅只活跃在工厂车间的流水线和商场前台，在医疗健康界，它们也正大显身手。英国是较早应用“机器人医生”的国家，而且对它们“委以重任”，操刀高难度、高精度手术。英国每年约有5万人患心房纤维颤动[3]，但由于手术风险大，操作要求极其精准，长期以来，只有不到10%的患者能够及时接受手术治疗。为改善这种状况，英国科学家从2007年起开始尝试机器人操刀此类手术的可能。机器人的采用大大减少了其手术失败的概率。
手术机器人
- PLC机器人设计时面临的问题
现今，PLC机器人的问题主要集中于硬件设计方面。在进行硬件设计时，是通过各种控制信号与反馈信号的相互转换与联系，来确定I/O口的性质与数量。在PLC控制系统中，由于其与现场，端口之间，I/O口与总线信号有可靠的隔离，但是随着PLC应用的场合越来越多，环境越来越复杂，所受干扰也就越严重，如电源波形的畸变，现场设备所产生的电磁干扰，接地电阻的耦合，输入元件触点的波动，都可能使系统不能正常工作[4]。为减轻外部环境的干扰，现如今机器人正逐步向硬件优化的方向发展。如,将其电源与系统动力设备分别配线，在干扰源特别严重的情况下，采用屏蔽层变压器供电等措施。
- 课题主要研究内容
直角坐标机器人可以在X=Y=1800mm，Z=1200mm三维坐标范围内工作，机械手可以旋转正负90°。机械手的上升，下降，右旋，左旋，加紧，松开分别由电磁阀控制气压传动系统工作。设计的机械手控制系统，包括硬件电路和软件编程，硬件电路是由PLC，机械手以及电机等部分组成，软件部分包括PLC流程图，梯形图和程序还包括下列研究：
