随着人力资源成本逐步提升,迫切需要搬运机械手代替人类劳动。目前大部分国产机械手使用PLC或者专用的控制系统,这使得系统成本大大提高。同时,国外的搬运机械手控制系统虽然性能优越,但是价格十分昂贵,技术也不对外公开。因此开发一种经济的控制系统具有重要意义。本文开发与设计了一套基于"ARM+THB6128"的主从式控制系统。该控制系统采用STM32作为主控制器,电机驱动模块作为从控制器,主从机之间采用串口进行通信。该控制系统具有较高的性价比以及一定的二次开发能力。论文的主要研究工作有以下几个方面：(1)本文采用矩阵变换的方法,推导出机械手末端位姿与控制变量之间的关系。得到运动学模型后,通过运动学反解,求出相应的关节变量,从而有利于X轴、Z轴、U轴、V轴电机控制。根据企业提出的控制系统的功能需求,进行了控制系统总体方案设计。控制系统总体方案设计是系统硬件设计与软件设计的基础。(2)在系统硬件总体结构设计的基础上,对系统电源模块、电机驱动模块、主控单元模块进行了芯片选择与电路设计。(3)为了防止电机丢步和过冲,需要对电机控制采用加减速算法。本文进行了梯形加减速与S加减速相关算法公式推导,同时对多轴联动算法进行了深入研究,将快速DDA算法应用于搬运机械手。(4)在控制系统算法研究的基础上,基于Keil进行了主从机通信模块、运动控制模块、主控单元模块、人机交互模块程序编写。对于人机交互模块,本文从硬件层、协议层、应用层等方面讨论了串口屏程序实现。(5)最后,运用Keil虚拟示波器软件仿真进行了系统加减速以及多轴联动算法验证。通过系统功能验证,满足了企业提出的低成本控制系统需求。总之,本文从位姿矩阵推导、硬件设计、算法研究等方面对搬运机械手进行了研究。通过多轴联动控制,搬运机械手能够按照预定的路径完成工作任务。