柔性制造系统是一种集数控加工制造系统、物料储运系统、信息控制系统于一体的自动化机械制造系统,该系统最大的优点是能够适应加工对象的变换。由于采用计算机控制技术,因此只要改变计算机程序,就能对不同的加工对象进行差异化加工。近年来,随着对机械加工精度和效率的要求的提高,柔性制造系统得到了越来越广泛的应用。柔性制造系统中工业机械手的应用越来越普遍,尤其在物料的装卸和运输中最为常见。本文设计的对象是工业机器人控制系统,其功能是控制一个机械手的运动,以实现在三台数控车削中心和工件交换装置之间工件的交换。本文设计的系统控制的对象是一个四自由度的工业机械手,它以单片机为控制器,四个动作都是由步进电机驱动,机械手的开合动作由气动系统驱动。考虑到系统的安全性和稳定性,通过光电式接近开光进行限位控制；考虑到现场工作的复杂性,在部分信号输送的连接中采用光电耦合来实现信号的传递,以增大可靠性。本系统的功能是实现对机械手运动的速度和位置控制,以及对信号的分析和处理。利用单片机内部定时器/计数器工作于定时方式,采用中断的方式定时输出固定宽度的脉冲,并将信号送给步进电机控制器,实现速度控制；利用定时器/计数器工作于计数方式,对单片机送出的脉冲信号进行计数来判断是否到达运动终止位置,以实现位置控制；对输入/输出信号进行仔细分析后确定了I/O口的分配,设计出I/O系统,并在此基础上编制了部分控制程序。