一种分类机械手的研制与开发
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
文章编号：１００５－３０２６（２００６）０９－０９５７－０４
一种分类机械手的研制与开发
王明顺１，关守平１，陈述平２，李丹１
（１．东北大学信息科学与工程学院，辽宁沈阳１１０００４；２．东北大学机械工程与自动化学院，辽宁沈阳１１０００４） 摘 要：提出了一种用在晶体角分类机上替代工人来完成卸料及分类工作的机械手．该分类 机械手是机械、电气传动、气动控制、嵌入式微控制器和微电子器件相结合的产物．机械部分构成 了分类机械手的骨架；步进电机等使分类机械手实现了准确运动；气动元件使分类机械手变得灵 巧、简捷．借助于系统状态变换等方法，以微控制器Ｃ８０５１Ｆ２０６为核心的分类机械手控制器的软件 给予了分类机械手某些简单的人工智能，使其能准确无误地重复完成卸料及分类任务．分类机械 手的基准定位与步进电机步进计数控制的结合可使其长期运行无积累误差．经在工业现场的长期 使用证明，该分类机械手设计合理、工作可靠．
关键词：分类机械手；机器手臂；控制状态转换，晶体角分类机，微程序控制器 中图分类号：ＴＰ２４１．２ 文献标识码：Ａ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ａ Ｓｏｒｔｉｎｇ Ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ
ＷＡＮＧ Ｍｉｎｇ－ｓｈｕｎ １， ＧＵＡＮ Ｓｈｏｕ－ｐｉｎｇ１， ＣＨＥＮ Ｓｈｕ－ｐｉｎｇ２， ＬＩ Ｄａｎ１
（１． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｓｈｇｎｙａｎｇ １１０００４， Ｃｈｉｎａ； ２． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＆ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ， Ｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｍ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１０００４， Ｃｈｉｎａ． Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｔ： ＷＡＮＧ Ｍｉｎｇ－ｓｈｕｎ， Ｅ－ｍａｉｈ ｗａｎｇｍｉｎｇｓｈｕｎ ＠ ｉｓｅ． ｎｅｕ． ｅｄｕ． ｃｎ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａ ｓｏｒｔｉｎｇ ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ ｗａｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｔｏ ｂｅ ｍｏｕｎｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｃｒｙｓｔａｌ－ａｎｇｌｅ ｓｏｒｔｅｒ ｉｎｓｔｅａｄ ｏｆ ｍａｎｕａｌ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆｕｎｌｏａｄｉｎｇ ａｎｄ ｓｏｒｔｉｎｇ， ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｔｈｅ ｍａｃｈｉｎｅ ｐａｒｔｓ， ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ ｐｎｅｕｍａｔｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｗｉｔｈ ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒａｎｄ ｍｉｃｒｏ－ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｅｌｅｍｅｎｔｓ， ａｍｏｎｇ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｍａｃｈｉｎｅ ｐａｒｔｓ ｏｒ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｉｓ ｔｈｅ ｆｒａｍｅｗｏｒｋ ｏｆ ｔｈｅ ｓｏｒｔｉｎｇ ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ． Ｔｈｅ￣ ｓｔｅｐ ｍｏｔｏｒ ｍａｋｅｓ ｔｈｅ ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ ｏｐｅｒａｔｅ ｐｒｅｃｉｓｅｌｙ， ａｎｄ ｔｈｅ ｐｎｅｕｍａｔｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌｓ ｍａｋｅ ｉｔ ｃｌｅｖｅｒｅｒ ａｎｄ ｐｒｏｍｐｔｅｒ． Ｔｈｅ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ， ｗｈｏｓｅ ｃｏｒｅ ｉｓ ｔｈｅ ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｍｉｃｒｏ－ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｃ８０５１Ｆ２０６ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ａ ｆｕｌｌｙ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｍｉｘｅｄ－ｓｉｇｎａｌ Ｓｙｓｔｅｍ－ｏｎ－ａ－Ｃｈｉｐ ＩＳＰ ＭＣＵ ａｎｄ ｅｘｅｃｕｔｅｓ ｕｐ ｔｏ ２５ＭＩＰＳ， ｏｆｆｅｒｓ ｓｏｍｅ ｓｉｍｐｌｅ ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ ｔｏ ｔｈｅ ｓｏｒｔｉｎｇ ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ ｂｙ ｖｉｒｔｕｅ ｏｆｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔａｔｕｓ， ｔｈｕｓ ｅｎａｂｌｉｎｇ ｉｔ ｔｏ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｐｒｅｃｉｓｅｌｙ ｉｔｓ ｕｎｌｏａｄｉｎｇ ａｎｄ ｓｏｒｔｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ ｒｅｐｅａｔｅｄｌｙ． Ｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ＇ ｓ ｓｔａｎｄａｒｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｗｉｔｈ ｃｏｕｎｔｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｓｔｅｐ ｍｏｔｏｒ ｃａｎ ｋｅｅｐ ｔｈｅ ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ ｉｎ ｌｏｎｇ ｔｉｍｅｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｗｉｔｈｏｕｔ ａｅｃｕｍｕ［ａｔｅｄ ｅｒｒｏｒ． Ａｆｔｅｒ ａ ｌｏｎｇ ｔｉｍｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｉｔ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｐｒｏｖｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｏｒｔｉｎｇ ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ＇ ｓ ｄｅｓｉｇｎ ｉｓｃｏｒｒｅｃｔ ａｎｄ ｉｔ ｗｏｒｋｓ ｒｅｌｉａｂｌｙ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｓｏｒｔｉｎｇ ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ； ｒｏｂｏｔ ａｒｍ； ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔａｔｕｓ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ； ｃｒｙｓｔａｌ－ａｎｇｌｅ ｓｏｒｔｅｒ； ＭＣＵ
（Ｒｅｃｅ／ｖｅｄ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ９， ２００５）