机械臂小车说明书V1.0

位置如图 3.8，向下到极限位置如 3.9。
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图 3.8
图 3.9
5、手腕旋转按扭：控制手腕旋转舵机，按上为逆时针旋转，按下为顺时针旋
转，逆时针旋转到极限位置如图 3.10，顺时针旋转到极限位置如图 3.11。
图 3.10
图 3.11
6、手指开合按扭：控制手指开合舵机，按上为手指张开，按下为手指闭合，
图 1.2.1
图 1.2.2
2、接线说明：
（1）舵机接口如下图 1.2.3 所示，带有 1~6 标号的导线与六个接口从左
往右依次连接。
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图 1.2.3 （2）重力加速度计与机械臂控制板连接如下图 1.2.4，1、2、3 号接口分 别对应相连。
图 1.2.4 （3）手动控制器与控制板相连如下图 1.2.5。
图 3.15 8、运行控制开关，标定和测试时会用到，下面会讲到。 9、模式切换开关，往左拨为标定，往右拨为到达。当我们测试的时候，如 果机械臂没有完成预定的动作（即 I、II、III 中某一状态），我们就需要对机械 臂进行标定。比如说步骤（3）中机械臂没有运动至预设状态，即档位 I 的动作 没有完成，那么我们首先将模式切换开关拨至标定位置，然后通过按下 1~6 按扭 调整机械臂的位置。当机械臂调整至图 2.4 状态时，长按运行控制开关不少于 2s， 完成标定。接下来我们测试一下标定的效果，首先将模式切换开关拨至到达位置， 按下运行控制开关不少于 0.5s，观察机械臂是否运动至图 2.4 状态。如果没有， 则需进行再次标定。档位 II、III 标定方法同上。
图 1.2.3 舵机自带连接器安装到自带底座旋转盘的支杆上（4 个圆头 Y3 螺杆）， 如图 1.2.4 所示：
图 1.2.4
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固定底座舵机时应将舵机调至中间位置,再将底座银色内环调至图 1.2.3 所 示，将座旋转盘支杆用双通 6mm（2 个）铜柱固定，中间用 Y3 圆头螺杆固定（1 个），如图 1.2.5 所示：
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图 3.2
图 3.3
2、肩关节按扭：控制肩关节舵机，按上为后仰，按下为前倾，后仰到极限
位置如图 3.4，前倾到极限位置如图 3.5。
图 3.4
图 3.5
3、肘关节按扭：控制肘关节舵机，按上为后仰，按下为前倾，后仰到极限
位置如图 3.6，前倾到极限位置如图 3.7。
图 3.6
图 3.7
4、腕关节按扭：控制腕关节舵机，按上为向上，按下为向下，向上到极限
二、 上电检测.............................................................................................................. 4 三、机械臂手动控制器说明........................................................................................ 6 四、机械臂说明.......................................................................................................... 10
张开到极限位置如图 3.12，闭合到极限位置如图 3.13。
图 3.12
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图 3.13
7、档位开关，从左往右依次是： I 档：机械臂运动至静止状态，即小车运动时机械臂的最省力状态，即图
2.4 所示。 II 档：机械臂抓取物体状态，即机械臂进行抓取物体动作，如下图 3.14。
图 3.14 III 档：机械臂放回物体状态，即机械臂将物体放回指定位置。如下图 3.15。
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图 1.2.5 在机械臂工作过程中，如果出现舵机损坏需要更换的情况，需要注意一下舵 机的安装方式。确保机械臂在图 2.4 所示状态时，舵机转轴转动到 90 度的位置。 否则机械臂控制会出现偏差。注意，底座舵机安装过程如下： （1）底板上以 3cm 单通铜柱固定（4 个+4 个防滑螺母）； （2）底座旋转舵机用圆头 Y4 螺丝固定（4 组螺杆+螺母），如图 1.2.3 所示：
机械臂小车ห้องสมุดไป่ตู้
使 用 说 明 书
北京百科融创教学仪器设备有限公司
目录
一、 前言...................................................................................................................... 1 1.1 整体介绍........................................................................................................... 1 1.2 注意事项........................................................................................................... 1
4.1 舵机控制......................................................................................................... 10 4.2 重力加速度传感器......................................................................................... 11 4.3 过流保护......................................................................................................... 11 4.4 机械臂抖动..................................................................................................... 12 五、 机械臂核心板说明............................................................................................ 12 5.1 图示说明......................................................................................................... 12 5.2 静电保护......................................................................................................... 13 5.3 降压电路......................................................................................................... 13 5.4 电流检测......................................................................................................... 14 六、 ARM-STM32 核心板说明.................................................................................15 七、 程序下载说明.................................................................................................... 15 7.1 STM32 芯片程序下载....................................................................................15
图 1.2.5 3、不能强制转动舵机，否则会导致舵机损坏。 4、当蜂鸣器警报，机械臂停止工作时，说明因电流过大系统触发了保护机 制，这时重新启动即可。 5、如果系统上电后，某一指示灯不亮，可能是导线接触不良，检查相关导 线重新连接即可。例如电源指示灯不亮，可能是电源线接触不良；手动控制器上 指示灯不亮，可能是串口线接触不良。
图 3.1 机械臂手动控制器 手动控制器控制说明（以下动作的初始动作均为图 2.4 所示状态）： 1、底座旋转按扭：控制底座舵机，按上为向右旋转，按下为向左旋转（描 述中涉及到运动方向的默认为在小车前方观察，为了更清楚的展示机械臂的各运 动状态，图 3.2~图 3.11 均为侧面拍摄），向右旋转到极限位置如图 3.2，向左 旋转到极限位置如图 3.3。
图 1.1.1 系统框图 机械臂手动控制器主要用来发送指令，通过按下相关按扭控制机械臂进行相 关动作。电流检测电路将电流值转换成电压值，STM32 通过 ADC 采样来判断是 否需要触发保护模式（蜂鸣器响，机械臂停止工作）。重力加速度计用来检测机 械臂的角度。 1.2 注意事项 1、跳帽默认说明：机械臂控制板左边位置 BOOT0 默认不接跳帽，如下图 1.2.1 所示。右下位置 J2 默认接跳帽，如下图 1.2.2 所示。
一、前言
1.1 整体介绍 机械臂小车主要由机械臂手动控制器、机械臂、机械臂核心板、ARM-STM32
核心板四部分组成。机械臂采用六个舵机和铝合金支架构成，具有六个自由度， 能 灵 活 抓 取 物 体 。 机 械 臂 核 心 板 控 制 芯 片 为 STM32F407VGT6 和 EPM240T100C5N，主要实现串口指令解析、舵机 PWM 控制、电流检测、角度 检测、CPLD 保护等功能。ARM-STM32 核心板的主控芯片为 STM32F103VCT6， 主要实现接收主车指令、转发指令等功能，系统的整体框图如下。
7.1.1 JLink 安装.............................................................................................15 7.1.2 硬件连接.............................................................................................. 17 7.1.3 J-Flash ARM 下载程序.........................................................................18 7.2 CPLD 芯片程序下载......................................................................................26 7.2.1 硬件连接.............................................................................................. 26 7.2.2 程序下载.............................................................................................. 26
二、上电检测
图 2.1 小车整体图 小车整体实物图如上图 2.1 所示，为确定小车能正常工作，需要进行上电检 测： （1）检查各导线是否正确连接，若有松动、断开或错连，请将其正确连接 （注意串口线连接到机械臂手动控制器上标有“连接机械臂”字样背面串行接口。
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图 2.2 电源开关位置 （2）打开上图 2.2 所示电源开关，按下图 2.3 中所示标号为 4 的开关，使系 统上电。
图 2.3 机械臂核心板 （3）将下图 3.1 手动控制器上档位开关旋至档位 I，按下 1~6 任意按扭，若 机械臂运动至图 2.4 状态，则说明系统工作状况良好。
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图 2.4 （4）用机械臂手动控制器控制机械臂运动，测试机械臂运动是否正常。
三、机械臂手动控制器说明
下图 3.1 为机械臂手动控制器的控制面板。