单片机控制机械手
基于51单片机控制的机械手实验心得体会
基于51单片机控制的机械手实验心得体会
51单片机控制的机械手实验是一项非常有趣且具有挑战性的项目。
这种实验将多个技术领域相结合，如机械工程、电子工程、计算机科学等，在实际操作中需要有良好的电路设计和编程能力。
在实验中，我们首先需要设计并制作机械手的机械结构，包括机械臂、夹子，通过电机控制机械手的动作。
然后，我们需要设计电路，使用51单片机对机械手进行控制，控制电机转速和方向，从而实现机械手的动作。
最后，我们需要编写程序，在51单片机中实现机械手的动作和人机交互。
在我个人的实验中，我遇到了许多问题和挑战。
其中包括机械结构设计、电路设计和程序编写。
需要耐心地调试每个部分，确保机械结构和电路的每个部分都能正常工作。
此外，还需要花费大量的时间来编写程序，实现机械手的动作和人机交互。
总体而言，这项实验让我感到非常有成就感，并且增加了我对多个技术领域的理解和能力。
同时，这项实验也让我深刻认识到在实际工程中的耐心和细心都是不可或缺的品质。
本科毕业论文-基于单片机的多自由度机械手臂控制器设计
本科毕业论文-基于单片机的多自由度机械手臂控制器设计摘要：随着自动化技术的不断发展，机械手臂在工业生产中扮演着越来越重要的角色，越来越得到人们的关注。
现代机械手臂控制器尤其是多自由度机械手臂控制器的设计与实现成为了本领域中的研究热点。
本文基于单片机芯片设计了一种多自由度机械手控制器，采用了串行通信的方式从计算机发送命令控制机械手臂的动作。
在硬件设计方面，使用了AT89S52单片机作为主控制器，引入了五个伺服电机控制模块作为机械手的动力源，以及一组角度传感器作为手臂的姿态测量元件。
在软件设计方面，采用C语言编写程序，实现了机械手臂自动运动、复位、姿态检测等功能。
同时，对机械手臂的自动防撞、误操作检测等进行了设计。
最终实验表明，本文设计的多自由度机械手控制器具有较强的动作准确性和鲁棒性。
关键词：多自由度机械手，单片机，控制器，硬件设计，软件设计Abstract：With the continuous development of automation technology, the role of robotic manipulators in industrial production is becoming more and more important, and it has attracted more and more attention from people. The design and implementation of modern robotic controller, especially multi-degree-of-freedom robotic controller, has become a hot research topic in this field.In this paper, a multi-degree-of-freedom robotic arm controller based on MCU chip is designed, and the motion of the robotic arm is controlled by serial communication from the computer. In terms of hardware design, AT89S52 MCU is used as the main controller. Five servo motor control modules are introduced as the power source of the manipulator, and a set of angle sensors are used as the posture measurement element of the arm.In terms of software design, the program is written in C language, and the functions of automatic movement, reset and posture detection of the robotic arm are realized. At the same time, the automatic anti-collision and misoperation detection of the robotic arm are also designed. Finally, the experiment shows that the multi-degree-of-freedom robotic arm controller designed in this paper has strong motion accuracy and robustness.Keywords: multi-degree-of-freedom robotic arm, MCU, controller, hardware design, software design一、引言机器人技术早产业生产中广泛使用，将传统的出产系统向自动化和智能化方向推进。
基于单片机控制的机械手毕业论文
目录第一章概述 (2)第二章单片机简介 (3)2.1单片机发展概况 (3)2.2单片机的发展史 (4)2.3单片机的发展方向 (6)2.4单片机的特点 (9)2.5 A T89C2051单片机简介 (9)第三章系统电路图及抗干扰技术介绍 (11)3.1系统电路实物图 (11)3.2单片机抗干扰设计 (13)3.21硬件措施 (14)3.22软件措施 (15)第四章系统设计电路图及工作原理 (17)4.1硬件系统设计 (17)4.11系统工作原理 (17)4.12系统的工作过程： (19)4.13各系统控制电路图： (19)4.2软件设计 (21)第五章制作过程和系统设计的价值 (31)5.1系统制作及安装 (31)5.11机械手制作及安装 (31)5.12反射式红外检测装置制作及安装 (32)5.13功放制作及安装 (32)5.14各种辅助设备的制作及安装 (32)5.2调试过程 (33)5.3特点与价值 (33)5.4总结 (34)摘要:本设计采用Atmel公司生产的8位单片机AT89C2051对小车、功放以及机械手进行控制，通过I/O口输出的信号作为步进电机和MP3的控制信号，信号经过驱动电路驱动步进电机进行运行。
带动小车和机械手进行向前和向后运行，同时控制MP3播放语音。
关键词：机器人、手爪、光电检测第一章概述随着经济的发展，在各行各业的生产及运输过程中，机器人及机械手的使用已经相当普及了，在工厂、码头以及在家里都可以见到机器人，可以说机器人已经无处不在。
在这样的情况下我们设计了简易机器人，其目的是为了适应社会的发展以及提高我们的单片机控制技术。
它有两个好处。
其一，我们设计的机器人价格便宜，其二，它的功能比较强大，有了它我们就可以大大节省了人力、物力，极大地提高了生产效率。
我们可以看到，在不同的场合，机器人的形状和功能有很多种，机器人与传输带不同，传输带只能使用在一些固定的地方，它不可能象机器人一样能够在不同的地方进行工作。
单片机六自由度机械手控制程序
#include<reg51.h>#include<absacc.h>#include<stdio.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned char#define COM1 XBYTE[0x5800]#define C01 XBYTE[0x4000]#define C11 XBYTE[0x4800]#define C21 XBYTE[0x5000]#define COM2 XBYTE[0x3800]#define C02 XBYTE[0x2000]#define C12 XBYTE[0x2800]#define C22 XBYTE[0x3000]sbit k1=P3^2;//电机复位按钮sbit k2=P3^3;//电机选择按钮sbit k3=P3^4;//电机正转sbit k4=P3^5;//电机反转sbit rs=P2^0;sbit rw=P2^1;sbit en=P2^2;uint m=0,i=0;void reservo();void lcd(uint i);void timer(uint n);void delay(uint n);void lcd_init();void lcd_wcom(uchar com);void lcd_wdat(uchar dat);void lcd_wndat(uint dat);void delay(uint n);void init(void);void EXT1_INT(void){ EX1=1;IT1=1;EA=1;}void EXT0_INT(){ EX0=1;IT0=1;EA=1;}void EXT1_INT_SRV() interrupt 2{i++;}//主程序void main(){while(1){if(k1==0){reservo();//电机复位程序 break;}}EXT1_INT();//中断初始化if(i!=0&&i%6==0)i=6;elsei=i%6;lcd(i);timer(i);}//电机复位程序void reservo(){EXT0_INT();delay(200);}void EXT0_INT_SRV() interrupt 0 {TMOD=0x01;TH0=0xB1;TL0=0xE0;ET0=1;EA=1;TR0=1;COM1=0x30;C01=0xdc; C01=0x05;COM1=0x70;C11=0xdc; C11=0x05;COM1=0xB0;C21=0xdc; C21=0X05;COM2=0x30;C02=0xdc; C02=0x05;COM2=0x70;C12=0xdc; C12=0x05;COM2=0xB0;C22=0xdc; C22=0X05;}//显示屏程序void lcd(uint i){ uint n;uchar code table[]="servo"; lcd_init();lcd_wcom(0x80);for(n=0;n<16;n++){lcd_wdat(table[m]);delay(200);}lcd_wcom(0x80+0x07);switch(i){case 1: lcd_wndat(1);delay(200);break;case 2: lcd_wndat(2);delay(200);break;case 3: lcd_wndat(3);delay(200);break;case 4: lcd_wndat(4);delay(200);break;case 5: lcd_wndat(5);delay(200);break;case 6: lcd_wndat(6);delay(200);}}void delay(uint n){uint x,y;for(x=n;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);}void lcd_wcom(uchar com)//1602写命令程序{rs=0;rw=0;P0=com;delay(5);en=1;en=0;}void lcd_wdat(uchar dat)//1602写数据程序{rs=1;rw=0;P0=dat;delay(5);en=1;en=0;}void lcd_wndat(uint dat)//1602写数据程序{rs=1;rw=0;P0=dat;delay(5);en=1;en=0;}void lcd_init(){lcd_wcom(0x38);lcd_wcom(0x0c);lcd_wcom(0x06);lcd_wcom(0x01);}//舵机程序void timer(uint n){init();uint n;for(n=1;n<=10;n++){if(k3==0)servozheng();elsebreak;}n=1;for(;n<=10;n++){if(k4==0)void servofan();}}void init(void){TMOD=0x01;TH0=0xB1;TL0=0xE0;ET0=1;EA=1;TR0=1;}void servozheng() interrupt 1{TH0=0xB1;TL0=0xE0;switch(i){case1: com1=0x30;c01=0x(dc+64*n); c01=0x05; break;case2: com1=0x70;c11=0x(dc+64*n); c11=0x05; break;case3: com1=0xB0;c21=0x(dc+64*n); c21=0x05; break;case4: com1=0x30;c02=0x(dc+64*n); c02=0x05; break;case5: com1=0x70;c12=0x(dc+64*n); c12=0x05; break;case6: com1=0xB0;c22=0x(dc+64*n); c22=0x05;}}void servofan() interrupt 1{TH0=0xB1;TL0=0xE0;switch(i){case1: com1=0x30;c01=0x(dc-64*n); c01=0x05; break;case2: com1=0x70;c11=0x(dc-64*n); c11=0x05; break;case3: com1=0xB0;c21=0x(dc-64*n); c21=0x05; break;case4: com1=0x30;c02=0x(dc-64*n); c02=0x05; break;case5: com1=0x70;c12=0x(dc-64*n); c12=0x05; break;case6: com1=0xB0;c22=0x(dc-64*n); c22=0x05; }}。
单片机控制机械手臂的研究方法
单片机控制机械手臂的研究方法
单片机控制机械手臂的研究方法主要包括以下几个步骤：
1. 系统分析：明确机械手臂的控制要求，如定位精度、运动速度、负载能力等，并分析机械手臂的组成和功能模块，为后续设计提供依据。
2. 方案设计：根据系统分析结果，设计机械手臂的机械结构、控制系统和驱动方式等方案。
其中，机械结构的设计需要考虑运动范围、稳定性、精度等方面；控制系统的设计需要选择合适的单片机型号和舵机数量，并编写控制程序；驱动方式的选择需要根据负载特性和控制要求来决定。
3. 硬件搭建：根据方案设计，搭建机械手臂的硬件平台，包括机械结构、控制系统和驱动系统等部分。
在这个过程中，需要选择合适的材料、元件和传感器，并进行组装和调试。
4. 软件编程：根据控制要求，编写控制程序，实现机械手臂的运动控制、定位控制、速度控制等。
在编程过程中，需要使用单片机的相关指令和函数，并进行不断的调试和优化。
5. 系统测试：在完成硬件搭建和软件编程后，需要进行系统测试，验证机械手臂的控制效果是否符合要求。
测试内容应该包括运动范围、定位精度、重复定位精度等方面。
6. 改进和完善：根据系统测试的结果，对机械手臂的设计和控制程序进行改进和完善，以提高机械手臂的性能和稳定性。
总之，单片机控制机械手臂的研究方法需要综合考虑机械结构、控制系统和驱动方式等多个方面，并不断进行调试和优化，以达到最佳的控制效果。
51单片机控制的简单机械手
南京工程学院先进制造技术工程中心电测实验室三自由度气动爪式机械手说明书目录1.三自由度气动机械手简介 (1)2.安装说明 (3)3.操作说明 (6)A.机械手初始状态调整 (6)B.各部件常规检测和使用 (7)C.主控制系统的功能介绍及使用方法 (8)4.气缸使用简介........................................................................ (88)5.电磁阀使用简介.................................................................... (99)6.操作注意事项........................................................................ (99) (99)7.使用常见故障排除................................................................8.机械手的保养...................................................................... (1010)A.机械手的日常维护 (10)B.机械手的防尘 (10)11.参考C程序 (11)1.三自由度气动机械手简介随着社会生产不断进步和人们生活节奏不断加快，人们对生产效率也不断提出新要求。
由于微电子技术和计算软、硬件技术的迅猛发展和现代控制理论的不断完善，使机械手技术快速发展，其中气动机械手系统由于其介质来源简便以及不污染环境、组件价格低廉、维修方便和系统安全可靠等特点，已渗透到工业领域的各个部门，在工业发展中占有重要地位。
本气动机械手有气控机械手、单片机控制器或是PLC控制、旋转基座等机械部分、气动元件以及气泵组成。
主要作用是完成机械部件的搬运工作，能放置在各种不同的生产线或物流流水线中，使零件搬运、货物运输更快捷、便利。
单片机控制三自由度圆柱坐标机械手设计
单片机控制三自由度圆柱坐标机械手设计一、引言随着科学技术的不断发展，机械手在工业生产、科研等领域扮演着越来越重要的角色。
机械手的设计是其中的关键环节之一，而单片机是机械手控制的核心部分之一、本文将介绍一种基于单片机控制的三自由度圆柱坐标机械手的设计。
二、机械手的结构设计该机械手的结构主要由三个旋转关节组成，分别对应三个自由度。
每个旋转关节由步进电机驱动，通过直线传动装置实现转动，并带有相应的位置反馈传感器。
三、单片机的选取单片机是机械手控制的核心部分，控制机械手的动作和位置。
单片机的选择需要考虑其计算性能、接口资源等方面的要求。
本设计选择了STM32系列的单片机，具有大容量的存储器和强大的计算能力，同时提供多种通信接口和模拟/数字接口，满足了机械手控制的需求。
四、电路设计电路设计包括电源电路、电机驱动电路和控制电路三个模块。
电源电路为电机驱动和单片机提供稳定的电源。
电机驱动电路采用步进电机驱动芯片，通过信号电平控制电机的转动。
控制电路主要由单片机和传感器组成，负责接收传感器的反馈信号，并控制电机的转动。
五、软件设计在单片机软件设计方面，本设计采用C语言进行编程。
通过编写相应的程序，实现机械手的运动控制，包括正向运动、逆向运动和位置控制等功能。
同时，还可以为机械手增加一些智能化的功能，如碰撞检测、路径规划等。
六、实验与结果将设计好的电路板焊接好后，进行实验测试。
通过对机械手的不同输入信号进行测试，观察机械手的运动情况，并对其进行调试。
最终，可以实现通过单片机控制的三自由度圆柱坐标机械手的正常运行。
七、总结本文设计了一种基于单片机控制的三自由度圆柱坐标机械手。
通过对机械手的结构和电路进行设计，选取合适的单片机和编写相应的控制程序，实现了机械手的运动控制。
该设计具有较高的可靠性和灵活性，可以广泛应用于工业生产和科研等领域。
机械手爪的单片机控制系统设计
机械手爪的单片机控制系统设计摘要：本文设计了一种机械手爪的单片机控制系统。
该系统可通过单片机对机械手爪进行精确控制，实现对物体的抓取、放置、移动等操作。
系统采用了红外传感器和舵机作为控制元件，利用单片机的数字信号处理能力，通过编写控制程序实现机械手爪的自动控制。
实验结果表明，该系统具有稳定性强、灵活性高等优点，可广泛应用于自动化生产领域。
关键词：机械手爪，单片机，控制系统，红外传感器，舵机，数字信号处理正文：1.引言随着现代制造技术的发展，机器人已经成为自动化生产领域中不可或缺的重要工具。
机械手爪作为机器人的核心部件之一，负责对物体的抓取、放置、搬运等操作，对机器人的控制精度和灵活性有着重要的影响。
近年来，随着单片机技术的不断进步，越来越多的人开始使用单片机进行机械手爪的控制。
本文旨在设计一种基于单片机的机械手爪控制系统，以实现对机械手爪的精确控制。
2.系统设计2.1 系统结构本系统采用单片机为控制核心，通过控制红外传感器和舵机来实现对机械手爪的控制。
系统结构如图1所示。
（图1 系统结构图）2.2 控制原理机械手爪的运动可以由两个舵机控制。
其中一个舵机负责爪子的张合，另一个舵机负责上下运动。
利用红外传感器检测物体距离，单片机可以对机械手爪进行精确控制。
当检测到物体距离小于设定距离时，单片机将指令发送到舵机，机械手爪进行抓取动作；当物体到达目的地时，单片机发送指令控制机械手爪放置物体。
本系统使用红外传感器的原因是其检测距离远，检测精度高，能够有效地保证机械手爪的运动精度。
2.3 系统实现该系统的硬件部分包含单片机、红外传感器、舵机、电机驱动模块等元件。
其中，单片机通过数字信号处理对红外传感器的信号进行处理，并通过PWM信号控制舵机的运动。
系统软件采用C语言编写，主要包括红外信号处理程序和机械手爪运动控制程序两部分。
3.实验结果通过实验验证，该系统具有稳定性强、精度高、灵活度大等优点。
机械手爪能够根据红外传感器检测到的物体距离自动调整爪子的张合和上下运动，能够实现对物体的精确抓取和放置。
单片机控制机械手
单片机控制机械手单片机控制机械手是一种智能化及高效的生产工具。
机械手具备了人手无法完成的任务，如在高温和高辐射等恶劣环境下的作业。
单片机控制使得机械手变得更加灵活和可控，从而增加了其适应性，提高了其在实际生产中的效率和稳定性。
一、机械手的基本结构机械手通常由机械臂、末端执行器、控制系统三部分组成。
机械臂可以通过电机驱动或气动驱动来实现运动，末端执行器可以是夹具，或是吸盘、磁力等。
控制系统有很多种，单片机控制系统具有精度高、故障率低、调试方便等优点。
二、单片机控制机械手的工作原理单片机控制机械手的工作原理是通过外部传感器采集数据，从而实现对机械手行动的控制。
传感器可以是光电传感器、接近传感器等，通过将传感器采集到的数据通过A/D转换，通过单片机的输入口传入，单片机对数据进行分析和处理，根据位姿控制机械手末端执行器的运动。
三、单片机控制机械手的优点1. 精度高：单片机控制机械手的精度很高，因为单片机可以实时响应各类控制指令，控制机械手的运动与位置。
2. 故障率低：单片机控制机械手具有很高的可靠性，因为单片机的运行速度快，并且故障率低。
一旦出现故障，可以通过单片机的调试工具及时检测和处理。
3. 调试方便：单片机控制机械手的调试很方便，因为单片机具有语言的易于理解性和语言的易于编写性。
通过单片机自带的编译器，可方便编写控制程序。
4. 成本低廉：单片机控制机械手的成本低廉，相比其他控制系统，它不需要安装复杂的硬件设备或者高价的软件，在使用与开发上都比较方面，很容易地把所需的项目和实惠的价格联系起来。
四、应用领域单片机控制机械手的应用已经扩展到包括生产制造、物流、工业自动化等领域。
其中，工业自动化是最为广泛的应用领域。
机器人可以降低人造天赋的缺陷和地域限制，同时还可以节省人力成本和时间成本。
总之，单片机控制机械手正在被广泛应用于各个领域中，因为它可以为需求提供全方位的支持，从而带来更高的效率和更强的生产力。
基于单片机的机械手控制系统
元构 成的。信号收集借用 的是漫 反射 式光 电传
采 用 ＭＣＳ．５１系 列 单 片 机 控 制 机 械 手 系 统
【关键词 】机械 手 控制 系统 单机 片 ＿Ｔ－业企
业
感 器 设备；在 ＡＤ５２２芯片 的辅 助下 信号达 到 放 大 目标 ；模数 转换 应 用 ８位 串行 Ａ／Ｄ转 换 器 ＴＬＣ５４９芯 片；控制 单元为 ＡＴ８９Ｃ５ ｌ单片机
机械手运作 目标 的实现对 ４个步进 电机表 现 出强 烈 的依 赖 性 。 步 进 电 机 在 驱 动 芯 片 与 单 片机 Ｐ２口的协 助下有 次序 的衔接在 一起 ，行 程开 关和单 片机 Ｐ０口衔接 。为 了强化 系统程 序编辑的便捷性 ，对机械 手作业形式实施分解 措施 是极 为必要 的，具体 是将其 细化 为 ｌ１个 流程 ，和驱动 电机 的工作模式相匹配 ，构 建真 值表 ，继而在 真值表信息的帮衬下对 系统控 制 程序进行编 辑。此外，单片机不仅可 以对机 械 手运状态进 行管控，还能够对步进 电机转 角准 确 性 进 行 把 关 ，ＰＷＭ （脉 冲 调 制 ） 周 期 信 号 的形 成 也 是 必 然 的 ， 其 具 有 调 控 脉 冲 信 号 占空 比的功 能。控制原理等 同于定时器对 初始 值的 设 置环节 ，定 时时 间通常 为 ２０ｍｓ，在 程序 运 行过 程中借助调整定时器 中断初值 的方式，达 到传 导出出特定 占空 比脉冲信 号的 目标。该脉 冲 信 号 宽 度 单 位 为 微 秒 级 ，其 在 维 护 系 统 运 转 安稳 性后与精准性方面发挥 的作用 是极为显著 的
浅析单片机的机械手控制系统
浅析单片机的机械手控制系统摘要：工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。
机械手技术涉机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计机技术等科学领域，是门跨学科综合技术。
机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。
它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化保人身安全，因而广泛应用机械制造、冶金、电子等部门。
关键词：机械手;控制;单片机机械手控制系统主要采用以下三种方式：一是传统的继电器控制，该方式控制系统装置，因设计复杂、接线繁杂、易受干扰，从而存在可靠性差、故障多、维修困难等问题已逐步被淘汰。
二是采用可编程控制器PLC，该力式的控制系统运行可靠，使用维修力便，编程简单，抗干扰性强，但是PL成本较高。
三是采用微机控制，该力式有较强的智能性，价格便宜，但也存在小足之处，既抗干扰性差，系统设计复杂，一般维修人员难以掌握其维修技术。
目前我国中小型企业发展迅猛，而该类企业需求价廉物美的生产设备，因此以单片机为控制核心的设备具有无可比拟的优势，基于单片机的机械手控制系统有着旺盛的生命力，关键是必须解决抗干扰问题。
1.取模机械手控制系统的要求取模机械手控制系统的驱动采用气动。
气动式速度快、成本低、结构相对简单而且有较高的重复定位精度。
控制系统对驭动系统进行控制，使执行系统按照预定的要求而运动。
控制系统包括位置检测装置和程序控制两部分。
2.控制系统的硬件设计通过对此取模机械手的动作要求、注塑机动作要求以及机械手运动位置的研究，机械手共需有10个输出点和9个输入点。
控制简单，因此选用单片机作为控制核心，且CPU具有ISP功能，负责从计算机上下载程序代码到单片机中，方便调试和软件升级。
硬件部分采用模块化设计主要山5个模块组成。
①电源模块：本控制系统采用AC220V/SOHZ电源供电，中继级板对电源要求是DC+24V，控制板是DC+SV。
②中继板：负责把接收接近开关的信号和来自注塑机的控制信号传输到单片，检测机械手的动作;把单片机的输出控制信号传输给机械手产生相应动作、传输给注塑机，实现机械手和注塑机的动作配合。
基于单片机控制的机械手设计
摘要机械手技术涉及到电子、机械学、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。
随着工业自动化发展的需要，机械手在工业应用中越来越重要。
文章主要叙述了机械手的设计过程，文章中介绍了机械手的设计理论与方法。
本设计以AT89C51 单片机为核心，采用LMD18200 电机控制芯片达到控制直流电机的启停、速度和方向，完成了筛选机械手基本要求和发挥部分的要求。
在筛选机械手设计中，采用了PWM 技术对电机进行控制，通过对占空比的计算达到精确调速的目的。
【关键词】：筛选机械手，AT89C51 单片机，LMD18200 电机控制芯片，PWM技术，电机控制。
AbstractThe manipulator technology involves to the electron, mechanics, the automatic control technology, the sensor technology and the computer technology and so on scientific field, is an interdisciplinary comprehensive technology. Along with the industrial automation need to develop, the manipulator isgetting more and more important in the industrial application. The article mainly narrated manipulator's design process, in the article introduced manipulator's design theory and the method. This design take at89C51 monolithic integrated circuit as a core, uses the LMD18200 motor control chip to achieve the control direct current machine to open stops, the speed and the direction, completed has screened the manipulator essential requirements and the display part request. In screens the manipulator to design, used the PWM technology to carry on the control to the electrical machinery, through the computation achieved the precise velocity modulation to the dutyfactor the goal【Key words】Screening manipulator, AT89C51 monolithic integrated circuit, LMD18200 motor control chip, PWM technology, motor control.1 前言1.1 机械手概述机械化、自动化已成在现代工业中突出的主题。
基于单片机的机械手控制系统研究
基于单片机的机械手控制系统研究一、内容简述机械手控制系统硬件设计：本研究将选用一片单片机作为控制核心，设计相应的硬件电路，包括单片机最小系统、传感器模块、驱动电路等。
机械手控制系统软件设计：本研究将通过编写相应的程序来实现机械手控制系统的各项功能，包括位置控制、速度控制、力控等方面。
机械手控制系统的实现：根据硬件设计和软件编程，搭建完整的机械手控制系统，并进行调试与优化。
机械手控制系统的应用：本研究将对所设计的机械手控制系统进行实际应用，验证其在不同工况下的性能和稳定性。
1. 机械手控制的重要性随着科技的飞速发展，现代工业生产逐渐向自动化、智能化方向转变。
在这个过程中，机械手作为实现自动化生产的重要设备之一，其控制系统的研究具有非常重要的意义。
本文将就《基于单片机的机械手控制系统研究》这一题目展开讨论，其中我将重点阐述机械手控制的重要性。
机械手作为一种能够模仿人类手臂功能的产品，在现代制造业中扮演着日益重要的角色。
随着生产效率要求的不断提高，传统的机械手控制系统已经难以满足复杂多变的作业需求。
基于单片机的机械手控制系统研究显得尤为重要。
单片机作为一种高性能、低成本的嵌入式处理器，具有可靠性高、体积小、易于编程等特点，在工业控制领域得到了广泛应用。
将单片机应用于机械手控制系统中，可以实现复杂的轨迹控制、力度控制和多任务调度等功能，从而提高机械手的整体性能和作业效率。
节省系统资源：单片机内部资源有限，而基于单片机的机械手控制系统可以通过优化代码设计和采用高效算法，降低对系统资源的占用。
这不仅提高了系统的运行速度，还有助于降低成本和提高可靠性。
实时性强：基于单片机的机械手控制系统可以实时采集和处理各种传感器数据，实现对机械手运动的精确控制。
这对于需要快速响应和精确控制的作业场景尤为重要，如装配、焊接等。
易于拓展性好：由于单片机具有丰富的接口资源和可扩展性，基于单片机的机械手控制系统可以根据实际需求进行功能扩展和升级。
基于单片机的机械手设计
基于单片机的机械手设计一、引言机械手是一种能够模拟人类手臂动作的机器人装置，广泛应用于工业自动化、医疗护理、科学研究等领域。
随着科技的不断进步，基于单片机的机械手设计成为了研究热点。
本文将深入探讨基于单片机的机械手设计原理、结构以及控制方法，旨在为相关领域的研究者提供参考。
二、基本原理1. 电路设计在基于单片机的机械手设计中，电路是关键。
首先需要确定所需控制器型号，并根据其技术参数进行电路设计。
常见的单片机有8051系列、AVR系列等，根据具体需求选择合适型号。
其次是选择合适的传感器和执行器，并将其与单片机进行连接。
2. 传感器选择与应用传感器在实现对物体位置和力量等参数检测中起着重要作用。
常见的传感器有光电开关、力敏电阻等。
光电开关能够检测物体是否存在或位置是否正确；力敏电阻可测量物体对触点施加的力量。
根据实际需求，选择合适的传感器，并将其与单片机进行连接。
3. 机械结构设计机械结构设计是基于单片机的机械手设计的重要环节。
根据实际需求，选择合适的材料和结构形式。
常见的材料有金属、塑料等，常见的结构形式有直线运动、旋转运动等。
在设计过程中，需要考虑机械手运动范围、负载能力以及精度要求等因素。
三、基于单片机的机械手控制方法1. 逻辑控制在基于单片机的机械手控制中，逻辑控制是最基本也是最常见的方法。
通过编程实现对传感器和执行器进行控制，并根据不同情况执行相应动作。
例如，当光电开关检测到物体存在时，执行器将进行抓取操作；当力敏电阻检测到施加力量超过阈值时，执行器将停止运动。
2. PID控制PID（比例-积分-微分）控制是一种经典且广泛应用于基于单片机的机械手设计中的方法。
通过对传感器反馈信号进行处理和分析，实现对执行器的精确控制。
比例项用于根据误差大小调整执行器的输出，积分项用于根据误差积分调整执行器的输出，微分项用于根据误差变化率调整执行器的输出。
通过合理选择PID参数，可以实现机械手对物体位置和力量的精确控制。
51单片机机械手控制C程序学习资料
51单片机机械手控制C程序//包含所需头文件#include<reg51.h>#define uchar unsigned char/***************------宏定义------*******************/sbit qigang_left=P0^0; //气缸sbit qigang_right=P0^1;sbit qigang_up=P0^2;sbit qigang_down=P0^3;sbit qigang_behind=P0^4;sbit qigang_front=P0^5;sbit qigang_grasp=P0^6;sbit qigang_loose=P0^7;sbit journey_left=P1^0; //传感器开关sbit journey_right=P1^1;sbit journey_up=P1^2;sbit journey_down=P1^3;sbit journey_behind=P1^4;sbit journey_front=P1^5;sbit flag_start=P3^2; //启动按钮/*************** 中断 ****************************/void t0(void) interrupt 0 using 0 //按键按下触发中断服务程序{//flag_start=1;}/*************** 延时函数S***********************/void delay(unsigned char m) //延时子m秒子程序{unsigned char i,j,k;m=m*100;for(i=m;i>0;i--)for(j=20;j>0;j--)for(k=248;k>0;k--);}/******************* 主函数 *********************/void main(){qigang_left=1;qigang_right=1;qigang_front=1;qigang_behind=1;qigang_up=1;qigang_down=1;qigang_grasp=1;qigang_loose=1;/*************** 中断初始化 ******************/IT0=1; // 下降沿触发EX0=1;EA=1;if(flag_start==0){while(1){qigang_left=0; //机械手左移while(1) //左移死循环，等待下面的传感器开关{if(journey_left==0) //左面的传感器开关接通{qigang_left=1; //停止左移qigang_front=0; //机械手前移while(1) //前移死循环，等待前面的传感器开关{if(journey_front==0) //前面的传感器开关接通{qigang_front=1; //停止前移qigang_down=0; //机械手下降while(1) //下降死循环，等待下面的传感器开关{if(journey_down==0) //下面的传感器开关接通{qigang_down=1; //停止下降qigang_grasp=0; //机械手抓取delay(1); //抓取延时qigang_up=1; //开始上升while(1) //上升死循环，等待上面的传感器开关{if(journey_up==0) //上面的传感器开关接通{qigang_up=1; //停止上升qigang_right=0; //向右移动while(1){if(journey_right==0){ qigang_right=1;qigang_behind=0;while(1){if(journey_behind==0){qigang_behind=1;qigang_down=0;while(1){if(journey_down==0){qigang_down=1;qigang_loose=0;delay(1);qigang_up=1;while(1){if(journey_up==0){qigang_up=1;break;}}break;}}break;}}break;}}break;}}break;}}break;}}break;}}}}}。
毕业设计说明书 单片机控制机械手
毕业设计说明书单片机控制机械手学号06835223姓名刘玲玲班级068352专业数控技术系部机电工程系指导老师梁矗军完成时间2008 年10月10 日至2009 年3月3日目录引言 (1)第1章机械手的概况 (2)1.1工业机械手的简史 (2)1.2 工业机械手在生产中的应用 (3)1.3 机械手的组成 (4)1.3.1 执行机构 (4)1.3.2 驱动机构 (5)1.3,3 控制系统的分类 (5)1.4 工业机械手的发展趋势 (5)1.5 本章小结 (6)第2 章机械手的总体设计方案 (7)2.1 设计方案的拟定 (7)2.2收集资料 (8)2.3 驱动源的选择 (8)2.4 控制系统的选择 (8)第3章运用CAD绘制机械手 (10)3.1 手腕的绘制 (10)3.1.1 腕节爪键的绘制 (10)3.1.2 腕拉键的绘制 (12)3.2手爪的绘制 (14)3.21 闸的绘制 (14)第4 章结论 (18)致谢 (19)参考文献 (20)引言用于再现人手的的功能的技术装置称为机械手。
机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。
在工业生产中应用的机械手被称为[]2工业机械手。
工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，并已成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分，这种新技术发展很快，逐渐成为一门新兴的学科——机械手工程。
机械手涉及到力学、机械学、电器液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。
工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备。
工业机械手也是工业机器人的一个重要分支。
他的特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现在人的智能和适应性。
机械手作业的准确性和环境中完成作业的能力，在国民经济领域有着广泛的发展空间。
机械手的发展是由于它的积极作用正日益为人们所认识：其一、它能部分的代替人工操作；其二、它能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸；其三、它能操作必要的机具进行焊接和装配，从而大大的改善了工人的劳动条件，显著的提高了劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。
51单片机控制五自由度机械手臂源程序
/*****五自由度机器手臂舵机控制**********//*****中国地质大学（武汉）**************//***机械与电子信息学院071082班王聪***/#include<reg52."h>#include<zlg7289."h>/************************************************************/#defi ne uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit P00=P0^0; //底座旋转舵机sbit P01=P0^1; //腰部舵机sbit P02=P0^2; //肘部舵机sbit P03=P0^3; //腕部舵机sbit P04=P0^4; //夹持舵机uchar Key=0xff;//默认键值uchar k=0xff;uchar flag=0;uchar dat;uchar M=11;uchar dj0,dj1,dj2,dj3,dj4;uchar a=0;uchar c=0;uchar beep=1;/***********************************************************/void Delay(uchar n)//毫秒延时{uint i,j;for(i=n;i>0;i--)for(j=0;j<1140;j++);}void Init_Timer0(void){TMOD |= 0x01;TH0=0xff;//定时器初值，定时100usTL0=0x9c;EA=1;ET0=1;TR0=1;}void INT0_SVC() interrupt 0{Key = ZLG7289_Key();k = Key; //Key的值复制到临时变量k中Key = 0xFF; //Key恢复为无按键状态flag=1;}void Init_zlg(void){Delay(10); //延时30ms，等待ZLG7289复位完毕ZLG7289_Init(4); //调用ZLG7289的初始化函数Delay(20);ZLG7289_Reset();Delay(10);}void Timer0_isr(void) interrupt 1 using 1//中断函数内部太过复杂，影响定时器计时精度，堆栈是否会溢出出问题？有待测试...{a+=1;c+=1;TH0=0xff;TL0=0x9c;if(a==M)//高电平持续时间{a=0;beep=0;}if(c==200)//低电平持续时间为（200-M）*100us{a=c=0;beep=1;}}void mov(uchar t ,uchar p,uchar n)//单步动作完成函数，t为控制执行时间参数，n为舵机编号选择{uchar i,j;M=p;//所需位置信息赋给舵机脉宽变量for(i=0;i<150;i++){if(flag)break;for(j=0;j<t;j++){switch(n){case 0:{P00=beep;dj0=p;break;}case 1:{P01=beep;dj1=p;break;}case 2:{P02=beep;dj2=p;break;}case 3:{P03=beep;dj3=p;break;}case 4:{P04=beep;dj4=p;break;}default:break;}}}}void auto_mov()//自动执行一串动作{mov(100,5,0);mov(60,7,1);mov(100,22,3);mov(200,17,4);mov(60,10,1);mov(60,8,2);mov(100,22,0);mov(80,7,1);mov(80,10,2);// mov(100,20,3);mov(200,8,4);mov(60,11,1);mov(60,11,2);mov(60,18,3);}void key_test(){for (;;){flag=0;if ( k != 0xFF ) //通过临时变量k判断是否有键按下，有则显示出来{ dat = k / 10;ZLG7289_Download(1,2,0,dat);dat = k - dat * 10;ZLG7289_Download(1,3,0,dat);//以下部分调节高电平脉宽，控制舵机转角switch(k){case 0:{ if(dj0>=5)dj0--;M=dj0;break;}case 1:{ if(dj1>=5)dj1--;M=dj1;break;} case 2:{ if(dj2>=5)dj2--;M=dj2;break;} case 3:{ if(dj3>=5)dj3--;M=dj3;break;} case 4:{ if(dj0<=23)dj0++;M=dj0;break;} case 5:{ if(dj1<=23)dj1++;M=dj1;break;} case 6:{ if(dj2<=23)dj2++;M=dj2;break;} case 7:{ if(dj3<=23)dj3++;M=dj3;break;} case 8:{ if(dj4<=23)dj4++;M=dj4;break;} case 9:{ if(dj4>=5)dj4--;M=dj4;break;} case 10:{auto_mov();k=0xff;break;} default:break;}while(k==0||k==4){P00=beep; if(flag)break;}while(k==1||k==5){P01=beep; if(flag)break;}while(k==2||k==6){P02=beep; if(flag)break;}while(k==3||k==7){P03=beep; if(flag)break;}while(k==8||k==9){P04=beep; if(flag)break;}}Delay(5);}}void main(){Init_Timer0();//初始化定时器设置Init_zlg();//初始化周立功7289IT0 = 1; //负边沿触发中断EX0 = 1;dj0=dj1=dj2=dj3=dj4=M;while(k==0xff)P00=P01=P02=P03=beep;key_test();}。
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第三章硬件结构设计..．..．....．.．..．．.．.．．．..．．．....．..．..．．..．..．........９
3.１机械手尺寸的确定.......．．.......．..．....................．.．．.９
4.1单片机的选择．..........．..．．..．.....．.．........．.．......．..．１0
4．1.1单片机的概念..．．..．．.．.....．......．..．..........．...．．．1０
4．1．2单片机特点．....．.......．．....．.．．.....．....．..．....．.．.10
单片机控制机械手
———————————————————————————————— 作者:
———————————————————————————————— 日期：
ﻩ
XX大学
课程设计说明书
题目：机械手的单片机控制
学院（系):电院自动化系
年级专业:ＸＸXXXX
学号:0９
学生姓名:
指导教师:王振臣陈志旺
教师职称:教授讲师
4.1．3单片机硬件结构.．．.......．..．..．...．......．.....．．.....．11
4．１.3.1 89C51基本配置..．．.．...．.．.．...．...．．........．1１
４.1.3．２引脚及其功能．.........．．....．..........．．.... 1２
ＸＸ大学课程设计(论文)任务书
院（系):基层教学单位：
学 号
学生姓名
专业(班级）
设计题目
设
计
技
术
参
数
设
计
要
求
工
作
量
工
作
计
划
参
考
资
料
指导教师签字
基层教学单位主任签字
说明:此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份械学、自动控制技术、传感器技术和计算机技术
2．３．1 CPU的选择.．.．.．.....．......．..．．......．.．..．...．．．...．８
2．3.2机械手坐标形式的选择.．.．．．...．...．．...．．...........．．.．8
2.3.３传动机构的选择．.．．...．.．..．．..．.．..．.．．.．．．..．．.....．..8
4.2驱动芯片选择．．．.....．.．..．..．..．..．.．..．．.........．．.....．...13
4.2.1驱动芯片概念．.．．．.．....．...．．．．.．．...．．..．....．..．.....１3
2.２.3机械手......．........．...........．....．.．．....．..．....．４
2.２．3．1机械手组成...．.．....．...．..．.............．．.．．．４
2．2.3.１机械手分类．...．..．．．..．．..........．....．..．．...４
１.２机械手的一般组成........．........．..．．．...．...．．....．....．....1
第二章 总体方案设计.．...．．．．....．．...........．.....．.．...．．．.．......．...．3
2.1设计要求...........．．..．..．..．．．..．．....．．．..．...．..．...．.．...３
3.2传动部分设计...．..．．....．.．.．..．.．......．..．．．.......．.......9
3.3硬件部分总结．．..．．．..．．．......．．....．....．．．........．....．．..9
第四章 软件电路部分设计....．．...．．．．．.．.........．．.．．..．.....．..........10
2.2．４抓取机构．...．.....．...．.....．.............．．.........．.5
2．２.5机械手的驱动方式...．....．．....．...．..．...．....．．.．.....6
2.3设计方案的总结.．..．.．...........．............．.．..．．....．....8
1.1.1机械手当代应用.．.．．...........．..．....．.．...........．...． １
１.１.2机械手工作方式..．.................．．..．.．.．.．............1
1.１．3机械手的分类..．．.．..．．.．．...．....．..．.......．..．......．..1
２．2基本设计思路.．......．.．...．．..．..．.....．.．.....．..．......．....３
2．2．１CPU.．..........．．........．．..．．..．.....．......．........3
2．2．２传动机构.．........．.．．.．....．..．...．．...．........．.....３
摘要.......．．.........．．．.．.．..........．..．......．...．.．．....．....．......I
第一章绪论.........．．.．．....................．．........．.．....．．...．.．..１
１．1机械手概述..．.．...．...．．．..........．......．．.．.．．．....．．..．...．1
等科学领域，是一门跨学科综合技术。随着工业自动化发展的需要，机械手在工业应用中越来越重要。文章主要叙述了机械手的设计过程，文章中介绍了机械手的设计理论与方法。
本设计以ＡT８9C51单片机为核心,采用Ｌ29８电机控制芯片达到控制直流电机的启停和方向,完成了筛选机械手基本要求和发挥部分的要求。
【关键词】:筛选机械手，ＡＴ89Ｃ51单片机,L298电机控制芯片,电机控制。