基于运动控制芯片的机械手控制系统设计

基于运动控制芯片的机械手控制系统设计
位置检测模块主要通过检测与电机轴相连的增量式光电编码器，从而实现检测并猎取各关节电机轴位置的目的。

图5所示的电路将增量式光电编码器输出的差动信号(A+、A-、B+、B-、IN+、IN-)经过75175合成单端信号A、B、IN(图5中只画出一路信号的合成)。

合成后的单端信号A、B、IN分离与LM629的引脚A、B、IN相连。

利用差动信号传输，可以有效地解决干扰和远距离传输问题。

为了进一步消退干扰，在输入端每根线上都加上了一个滤波，在两根差动的信号线之间接了一个用于线路阻抗匹配的。

增量式码盘反馈的脉冲信号经过4倍频后，提高了辨别率。

A和B的规律状态每转变一次，LM629的位置寄存器就加(减)1。

当码盘的A、B、IN都为低电平常，产生一个Index信号送入寄存器，记录电机的肯定位置。

图5单端差动信号的合成（3）通信模块
通信模块主要解决人机接口问题。

在本文设计的控制系统中，没有设计显示模块和键盘输入模块。

但在实际应用中，经常需要输入一些参数，如PID参数等。

利用PC机丰盛的资源和良好的用户界面，通过串行口通信来解决控制系统的参数输入和显示。

2.3控制系统的软件设计
控制系统的软件部分主要包括初始化模块、运动控制模块、位置检测模块和通信模块。

单片机按照位置检测模块猎取的信息，确定机械手各关节的速度、加速度和位置，将这些信息传入LM629，由速度梯形图生成速度曲线，举行位置控制。

PID调整器按照输入命令和反馈信息来补偿闭环系统。

式(1)表示LM629输出的控制信号。

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