自从步入工业发展以来,工业机器人的使用大大提高了工作效率。传统的滴定方式由人工进行滴定,检验人员通过眼睛来判断颜色的变化,随着科技的进步,本文将机械手与图像识别系统相结合,由机械手代替人的手臂,由图像识别系统代替人的眼睛,大大提高了检测精度和工作效率。本文为某钢铁厂化学实验室研究并设计了一套智能化学溶液滴定装置,针对化学溶液滴定检测工作设计三自由度机械手进行搬运溶液试验瓶工作,PLC控制机械手与NI my RIO控制图像识别系统进行通讯连接。运用TIA博图软件编写控制程序;通过伺服驱动器驱动伺服电机实现机械手动作;机械手设置手动和自动两种工作方式;通过操作触摸屏来实现机械手示教模式控制、回原点操作及报警灯显示。本文通过对机械手的结构分析总结运动结构方程,并通过分析机械手空间坐标点与机械臂夹角的关系来界定机械手的动作范围。对于点到点的直线路径,采用直线插补算法;针对机械手连续动作的轨迹问题,为了将点到点之间的分步动作的直线运动转化为连续动作的曲线运动,使运动轨迹更加平滑,机械手的动作更具有连贯性,以Bezier曲线算法和B-spline曲线算法为基础,对其进行优化,提出反算控制点B-spline曲线拟合算法,与原有算法进行仿真对比,验证算法有效性。结合实际工作环境,针对特殊情况下的工作要求,拟定一条机械手末端执行器的预期路径轨迹,采用改进后的算法,对其路径进行优化并与分步式点到点的直线路径进行对比分析,突出曲线算法优点,并且各关节变量符合任务要求。本文采用西门子可编程控制器S7-1214C进行软件设计,与NI my RIO采用TCP/IP协议进行通讯连接,通过运用MCGSE组态环境软件对昆仑通态TPC7062Ti触摸屏设计并组态界面。