机械臂控制代码

机械臂控制代码
机械臂控制代码

##include

#include

#include

#include "Wire.h"

#include "WiiChuck.h"

Servo servo1; // create servo object to control a servo

Servo servo2;

Servo servo3;

Servo servo4; // a maximum of eight servo objects can be created Servo servo5;

Servo servo6;

WiiChuck wii = WiiChuck();

int pos1,pos2,pos3,pos4,pos5,pos6,x,y,z,c; // variable to store the servo position

void setup()

{

// attaches the servo on pin 9 to the servo object

servo1.attach(8);

servo2.attach(9);

servo3.attach(10);

servo4.attach(11);

servo5.attach(12);

servo6.attach(13);

pos1 = 60;

pos2 = 50;

pos3 = 100;

pos4 =100;

pos5 = 90;

pos6 = 90;

servo1.write(pos1);

servo2.write(pos2);

servo3.write(pos3);

servo4.write(pos4);

servo5.write(pos5);

servo6.write(pos6);

wii.initWithPower();

}

void loop()

{

if(true == wii.read() )

{

//读取手柄值

x=wii.getJoyAxisX();

y=wii.getJoyAxisY();

c=wii.getButtonC();

z=wii.getButtonZ();

}

if(x==255 && y>120 && y<140 && c == 0 && z==1)//一号舵机 { pos1 = pos1+10;

servo1.write(pos1);

delay (40);

if(pos1>160)

{

pos1=160;

servo1.write(pos1);

}

}

else if(x==255 && y>120 && y<140 && z==0 && c==1 )

{ pos1 = pos1-10;

servo1.write(pos1);

delay(40);

if(pos1<20)

{

pos1=20;

servo1.write(pos1);

}

}

else if(x>220 && y==0 && c == 0 && z==1) //2号舵机

{

pos2 = pos2+10;

servo2.write(pos2);

delay (40);

if(pos2>160)

{

pos2=160;

servo2.write(pos2);

}

else if(x>220 && y==0 && z==0 && c==1 )

{

pos2 = pos2-10;

servo2.write(pos2);

delay(40);

if(pos2<90)

{

pos2=90;

servo2.write(pos2);

}

}

else if(x>110 && x<140 && y==0 && c == 0 && z==1) //3号舵机 {

pos3 = pos3+10;

servo3.write(pos3);

delay (40);

if(pos3>160)

{

pos3=160;

servo3.write(pos3);

}

}

else if(x>110 && x<140 && y==0 && z==0 && c==1 )

{

pos3 = pos3-10;

servo3.write(pos3);

delay(40);

if(pos3<20)

{

pos3=20;

servo3.write(pos3);

}

}

else if(x==0 && y==0 && c == 0 && z==1) //4号舵机

{

pos4 = pos4+10;

servo4.write(pos4);

delay (40);

if(pos4>160)

{

pos4=160;

servo4.write(pos4);

}

}

else if(x==0 && y==0 && z==0 && c==1 )

{

pos4 = pos4-10;

servo4.write(pos4);

delay(40);

if(pos4<20)

{

pos4=20;

servo4.write(pos4);

}

}

else if(x==0 && y==128 && c == 0 && z==1) //5号舵机 {

servo5.write(pos5);

pos5 = pos5+10;

delay (40);

if(pos5>170)

{

pos5=160;

}

}

else if(x==0 && y==128 && z==0 && c==1 )

{

servo5.write(pos5);

pos5 = pos5-10;

delay(40);

if(pos5<20)

{

pos5=30;

}

}

else if(x==0 && y>240 && c == 0 && z==1) //6号舵机 {

servo6.write(pos6);

pos6 = pos6+10;

delay (40);

if(pos6>120)

{

pos6=119;

}

}

else if(x==0 && y>240 && z==0 && c==1 )

{

servo6.write(pos6);

pos6 = pos6-10;

delay(40);

if(pos6<45)

{

pos6=41;

}

}

}

基于单片机的机械臂控制系统设计与制作

基于单片机的机械臂控制系统设计与制作 电子信息科学与技术专业 学号: 姓名: 班级:电科081 日期:2011.10.26

目录课程设计题目及要求 第一章绪论 1.1 设计题目及要求 1.2 设计内容 第二章硬件设计 2.1 硬件结构图 2.2 各模块工作原理及设计 2.2.1 控制模块 2.2.2 显示模块 2.2.3 按键模块 2.2.4 舵机模块 2.3 软件程序设计 第三章硬件制作以及程序的下载调试 3.1 电路板的制作 3.2 元器件的焊接 3.3 程序的下载与调试 第四章总结 4.1 课程设计体会 4.2 奇瑞参观感受

课程设计题目及要求 题目:基于单片机的机械臂控制系统设计与制作 实习内容: 1,完成基于单片机的机械臂控制系统原理图和PCB的绘制,在基本要求的基础上自己可以作一定的扩展; 2,利用热转印纸、三氯化铁腐蚀液等完成PCB板的制作; 3,完成相应电路的焊接和调试; 4,完成相应软件程序的编写; 5,完成软、硬件的联调; 6,交付实习报告。 实习要求: 1,两人一组,自由搭配,但要遵循能力强弱搭配、男女搭配、考研和不考研的搭配; 2,充分发挥主观能动性,遇到问题尽量自己解决,在基本要求基础上可自由发挥; 3,第一次制作电路,电路不可追求复杂; 4,注意安全!熨斗、烙铁。

第一章绪论 单片机自20世纪70年代问世以来,以其极高的性价比,受到人们的重视和关注,应用广泛,发展迅速。单片机集体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求低、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易等众多优点,以广泛用于工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等各个方面,无论在民间、商业、及军事领域单片机都发挥着十分重要的作用二十一世纪,随着机械化、自动化水平的不断提高,不仅减轻了劳动强度、提高生产率,而且把人类活动从危险、恶劣环境中替换出来。而其中机器人技术,显示出极大的优越性;在宇宙探索、海洋开发以及军事应用上具有重要的实用价值。大力发展机器人技术,一方面能让社会从劳动苦力型转换到福利休闲型,另一方面能极大的提高民众的幸福感。在新时期的世界各国,随着应用日益广泛,机器人技术将不断发展并走向成熟。 本次课程设以单片机作为控制器实现对机械手臂的简单控制。在单片机最小系统的基础上扩展按键接口和舵机接口以及LED显示器,构成最简单的机械臂控制系统。

机械臂控制

江西理工大学应用科学学院微机控制课程设计报告 设计题目:机械手控制(继电器+发光二极管) 设计者: 学号: 班级:电气工程及其自动化 指导老师: 完成时间:2012/7/6

摘要 随着工业自动化的普及和发展,控制器的需求量逐年增大主要在汽车,电子,机械加工、食品、医药等领域的生产流水线或货物装卸调运, 可以更好地节约能源和提高运输设备或产品的效率,满足现代经济发展的要求。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,文章中介绍了四自由度机械手的设计理论与方法。本设计以51 单片机为核心,利用继电器控制电机正转,反转和停止。本机械手的执行机构主要由四台电机组成,分别控制机械臂的X轴伸缩、Z 轴升降、底盘、腕回转功能。动作模式有两种:自动模式,手动模式。单片机驱动继电器,继电器动作由发光二极管指示(二极管代表各电机)。 【关键词】:四自由度机械手, 51 单片机,直流电机,继电器,发光二极管.

目录 摘要 (2) 目录 (3) 1 绪论 (1) 1.1 机械手概述 (1) 1.2 设计要求及设计内容 (3) 1.2 此次设计研究的主要内容应解决的问题 (3) 2 设计方案 (5) 2.1用户板抄板步骤及过程 (5) 2.1.1原理图绘制说明 (5) 2.2 户板检测步骤及过程 (7) 2.4 各部分电路介绍 (7) 2.4.1 51单片机系统板电路介绍 (7) 2.4.2 机械手控制电路介绍 (9) 2.4.3 主要器件介绍 (12) 3 系统程序设计 (14) 3.1、程序流程图 (14) 3.2、程序设计 (15) 3.3、电路总图 (19) 总结 (20) 致谢 (22) 参考文献 (23)

PLC机械手操作控制系统

摘要 在现代工业中 , 生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。随着工业现代化的进一步发展,自动化已经成为现代企业中的重要支柱,无人车间、无人生产流水线等等。已经随处可见。同时,现代生产中,存在着各种各样的生产环境,如高温、放射性、有 毒气体、有害气体场合以及水下作业等,这写恶劣的生产环境不利于人工进行操作。工 业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新的技术,是现代控制理论与工业生产自动 化实践相结合的产物。并以为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。工业机械 手是提高生产过程自动化、改善劳动条件、提高产品质量和身效益的有效手段之一。尤 其在高温、高压、粉尘、噪声以及带有放射性和污染的场合,应用得更为广泛。在我国, 近几年来也有较快的发展,并取得一定的效果,受到机械工业和铁路工业部门的重视。 机械手是在自动化生产过程中发展起来的一种新装置。广泛应用于工业生产和其他领域。PLC已在工业生产过程中得到广泛应用,应用 PLC控制机械手能实现各种规定工序动作,对生产过程有着十分重要的意义。论文以介绍 PLC在机械手搬运控制中的应用,设计了一套可行的机械手控制系统,并给出了详细的 PLC程序。设计完成的机械手可以在空间抓放、搬运物体等,动作灵活多样。 整个搬运机构能完成四个自由度动作,手臂伸缩、手臂旋转、手爪上下、手爪紧松。关键词:可编程控制器 ,PLC, 机械手操作控制系统 .

目录 第一章概述 (1) 1.1 PLC 控制系统 (1) 1.1.1PLC 的产生 (1) 1.1.2PLC 的特点及应用 (2) 1.2选题背景 (3) 1.2.1机械手简介 (3) 第二章PLC 控制系统设计 (6) 2.1总体设计 (6) 2.1.1制定控制方案 (6) 2.1.2系统配置 (6) 2.1.3控制要求 (9) 2.1.4控制面板 (12) 2.1.5 外部接线图 (13) 2.2.2手动方式状态 (16) 2.2.3回原点状态转移图: (19) 2.2.4自动方式状态 (19) 第三章控制系统内部软组件 (21) 3.1 内部软组件的概述 (21) 3.1.1输入继电器 (21) 3.1.2输出继电器 (21) 3.1.3辅助继电器 (22) 3.1.4状态组件 (23) 3.1.5定时器 (23) 错误!未定义书签。致谢 ........................................................................................................... 参考文献 (24)

基于STM的机械臂运动控制分析设计

机器人测控技术 大作业课程设计课程设计名称:基于STM32的机械臂运动控制分析设计专业班级:自动1302 学生姓名:张鹏涛 学号: 指导教师:曹毅 课程设计时间:2016-4-28~2016-5-16 指导教师意见: 成绩: 签名:年月日 目录 摘要............................................................................................................................... II 第一章运动模型建立................................................................................................ I II 1.1引言 ............................................................................................................... I II 1.2机器人运动学模型的建立 ............................................................................. I II ........................................................................................................................IV 第二章机械臂控制系统的总体方案设计................................................................. V 2.1机械臂的机械结构设计 .................................................................................. V V 错误!未定义书签。 2.2机械臂关节控制的总体方案 .........................................................................VI 2.2.1机械臂控制器类型的确定 ...................................................................VI 2.2.2机械臂控制系统结构 ......................................................................... VII 2.2.3关节控制系统的控制策略 ................................................................. VII

机械臂控制系统的设计

机械臂控制系统的设计 1 引言 近年来,随着制造业在我国的高速发展,工业机器人技术也得到了迅速的发展。根据负载的大小可以将机械臂分为大型、中型、小型三类。大型机械臂主要用于搬运、码垛、装配等负载较重的场合;中小型机械臂主要用于焊接、喷漆、检测等负载较小的场合。随着国外工业机器人技术的不断发展,尤其是一些中小型机器人,它们具有体积小、质量轻、精度高、控制可靠的特点,甚至研发出更为轻巧的控制箱,可以在工作区域随时移动,这样大大方便了工作人员的操作。在工业机器人的应用中最常见的是六自由度的机械臂。它是由6个独立的旋转关节串联形成的一种工业机器人,每个关节都有各自独立的控制系统。 2机械臂硬件系统设计 2.1 机械臂构型的选择 要使机器臂的抓持器能够以准确的位置和姿态移动到给定点,这就要求机器人具有一定数量的自由度。机器臂的自由度是设计的关键参数,其数目应该与所要完成的任务相匹配。为了使安装在双轮自平衡机器人上的机械臂能够具有完善的功能,能够完成复杂的任务,将其自由度数目定为6个,这样抓持器就可以达到空间中的任意位姿,并且不会出现冗余问题。在确定自由度后,就可以合理的布置各关节来分配这些自由度了。 由于计算数值解远比封闭解费时,数值解很难用于实时控制,这样,后3个关节就确定了末端执行器的姿态,而前3个关节确定腕关节原点的位置。采用这种方法设计的机械臂可以认为是由定位结构及其后面串联的定向结构或手腕组成的。这样设计出来的机器人都具有封闭解。另外,定位结构都采用简单结构连杆转角为0或90°的形式,连杆长度可以不同,但是连杆偏距都为0,这样的结构会使推倒逆解时计算简单。 定位机构是涉及形式主要有以下几种:SCARA型机械臂,直角坐标型机械臂,圆柱坐标型机械臂,极坐标型机械臂,关节坐标型机械臂等。 SCARA机械臂是平面关节型,不能满足本文对机械臂周边3维空间任意抓取的要求;直角坐标型机械臂投影面积较大,工作空间小;极坐标方式需要线性

机械臂建模与控制

一、柔性机械臂协调操作柔性负载 1. 建模方法 1) 假设模态法 假设模态法是利用有限个已知模态函数来确定系数的运动规律。连续系统的解可写作全部模态函数的线性组合,若取前n 个有限项作为近似解,则有 ()()1(,)n i i i y x t x q t φ==∑ 其中(),1,2,,i q t i n = 为广义坐标,(),1,2,i x i n φ= 应该为系统的实际模态函数,但计算时常近似地代以假设模态,也就是满足部分或者全部边界条件,但不一定满足动力学方程的试函数族。 采用以广义坐标表示的功和能来描述系统的动态性能,所有不做功的力和约束力在这种方法中均不出现,因此最后得到的方程是封闭形式的表达式,提供了关节力矩和关节运动之间的明显解析关系。同时,柔性机械臂由于连杆柔性会在工作过程中产生扭曲变形、轴向变形、和剪切变形,但考虑到机器人连杆的长度总比其截面线径大的多,运行过程中所产生的轴向变形和剪切变形相对于扭曲变形而言非常小。因而在系统的动力学建模过程中通常可以忽略轴向变形和剪切变形的影响,将每个柔性连杆简化为Euler 一Bemuolii 梁来处理。此时,在拉格朗日方程的基础上,采用假设模态法来描述弹性连杆的变形,该方法具有计算量相对少,方法简单,具有系统性和效率高的特点。即将弹性连杆的高阶模态忽略不计,可以得到离散化的维数较低的动力学方程,进而有利于系统的动力学分析和控制器设计。 2) 有限元法 有限元法是一种以计算机辅助分析为手段的,全新的结构分析方法。在利用有限元法进行建模的过程中,柔性物体被离散化为若干个弹性体单元,而这些弹性体单元在边界点(结点)处相互连接,从而组成整个柔性物体,各个弹性体单元的分布质量可以按照一定的格式集中到各自的结点上。对于每一个弹性体单元,其在物体坐标系内的挠度和转角,可以用结点位移的插值函数来表示,而插值函数实质上就是一种假定振型,这样,整个柔性物体的振动状态就可以用这些节点位移来表示,这里的节点位移并不是对整个结构或某个子结构所取的假定振型,而是具备简单物理意义的参数。 利用有限元法进行数学建模,所得到的数学模型的广义坐标不但维数有限,而且物理意义明确,这就使得获取某些参数不必经过复杂的数值运算而可以直接通过测量得到。从弹性体单元的选择到整个柔性物体运动方程的建立都有统一的方法,这就使得有限元法的相关数值运算可以利用计算机来完成。利用有限元法建立起来的柔性物体模型设计控制器时,不必考虑很多近似因素,可以更加准确的设计控制器。 3) 分布参数法 柔性机械臂分布参数模型的建立,主要利用哈密顿原理,由此得到的是一组复杂的高度非线性的常微分-偏微分耦合方程组,而考虑到在小的挠曲变形的假设下,可以得到一个相对简单的分布参数模型。 哈密顿原理是柔性臂系统分布参数模型动力学建模的理论基础,由哈密顿原理建模的步骤大致是:建立系统的动能、势能和虚功表达式;对系统的变分积分方程进行必要的推导和整理。该方法以能量方式建模,可以避免方程中出现内力项,适用于比较简单的柔性体动力学方程。而对于复杂的结构,函数的变分运算将变得非常繁琐。但是变分原理又有其特点,由于它是将系统真实运动应满足的条件表示为某个函数或泛函的极值条件,并利用此条件确

基于PLC的工业机械手臂控制系统瑶

摘要: 机械手:mechanical hand,也被称为自动手,auto hand能模仿人手和臂的某些动作功能,用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化,能在有害环境下操作以保护人身安全,广泛应用于机械制造冶金部门。 机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件(或工具)的部件,根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式,如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构,使手部完成各种转动(摆动)、移动或复合运动来实现规定的动作,改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式,称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体,需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数越多、自由度越多,机械手的灵活性越大,通用性越广,其结构也越复杂。 机械手的种类,按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手;按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种;按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。 关键词:机械手自由度点位控制连续轨迹控制

目录 1 绪论 (3) 1.1 课题背景与现实意义 (3) 1.2 机械手的概述 (4) 1.3 本文的主要工作 (5) 2 搬运机械手总体设计方案 (5) 2.1 搬运机械手结构及其动作 (6) 2.2 机械手的控制过程 (7) 2.3 机械手的控制要求 (7) 3搬运机械手硬件系统设 (9) 3.1 机械手的结构 (9) 3.2 电气控制的设计 (10) 3.3 操作面板及动作说明 (10) 3.4 I/O分配 (11) 4 搬运机械手的软件系统设计 (13) 5 结论 (16) 6 谢辞 (17) 7 参考文献 (21)

基于STM32的机械臂运动控制分析设计

机器人测控技术 大作业课程设计 课程设计名称:基于STM32的机械臂运动控制分析设计专业班级:自动1302 学生姓名:张鹏涛 学号: 2 指导教师:曹毅 课程设计时间: 2016-4-28~2016-5-16 目录 摘要.............................................................................................................................. III 第一章运动模型建立................................................................................................ I V

1、1引言......................................................................................................... I V 1、2机器人运动学模型的建立....................................................................... I V 1、2、1运动学正解............................................................................... V I 第二章机械臂控制系统的总体方案设计.............................................................. VII 2、1机械臂的机械结构设计......................................................................... VII 2、1、1臂部结构设计原则................................................................. VII 2、1、2机械臂自由度的确定............................................................ VIII 2、2机械臂关节控制的总体方案................................................................ VIII 2、2、1机械臂控制器类型的确定.................................................... VIII 2、2、2机械臂控制系统结构............................................................... I X 2、2、3关节控制系统的控制策略....................................................... I X 第三章机械臂控制系统硬件设计............................................................................. X 3、1机械臂控制系统概述................................................................................ X 3、2微处理器选型............................................................................................ X 3、3主控制模块设计....................................................................................... X I 3、3、1电源电路................................................................................... X I 3、3、2复位电路................................................................................. XII 3、3、3时钟电路................................................................................. XII 3、3、4 JTAG调试电路 ..................................................................... XIII 3、4驱动模块设计........................................................................................ XIII 3、5电源模块设计........................................................................................ X IV 第四章机械臂控制系统软件设计......................................................................... X VI 4、1初始化模块设计.................................................................................... X VI 4、1、1系统时钟控制........................................................................ X VI 4、1、2 SysTick定时器.....................................................................XVII 4、1、3 TIM定时器 ........................................................................ XVIII 4、1、4通用输入输出接口GPIO ..................................................... X IX 4、1、5超声波传感器模块................................................................ X IX 总结............................................................................................................................ XX 参考文献................................................................................................................... X XI 附录A ......................................................................................................................XXII 附录B .................................................................................................................... XXIII

基于PLC的机械手臂控制系统设计

基于PLC机械手控制系统设计 摘要 随着现代工业技术的发展,工业自动化技术越来越高,生产工况也有趋于恶劣的态势,这对一线工人的操作技能也提出了更高的要求,同时操作工人的工作安全也受到了相应的威胁。工人工作环境和工作内容也要求理想化简单化,对于一些往复的工作由机械手远程控制或自动完成显得非常重要。这样可以避免一些人不能接触的物质对人体造成伤害,如冶金、化工、医药、航空航天等。 在机械制造业中,机械手应用较多,发展较快。目前主要应用于机床、模锻压力机的上下料以及焊接、喷漆等作业,它可以按照事先制定的作业程序完成规定的操作,有些还具备有传感反馈能力,能应付外界的变化。应用机械手,有利于提高材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化程度,从而可以提高劳动生产率,降低生产成本,加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。 本文主要论述了基于PLC设计的机械手控制系统。首先,对可能用到的可编程控制器进行了相关的介绍,再选择设计所用到的PLC型号。然后,通过对机械手的控制方式及各功能的实现方式进行研究,确定各功能的实现方案和设计控制系统所用到的器材。最后,对PLC控制系统的软件程序和硬件结构进行设计。 关键词:工业自动化;可编程控制器;机械手;远程控制;传感反馈

Abstract With the development of modern industrial technology, industrial automation technology is more and more high, the production conditions also tended to bad situation, the front-line workers skills also put forward higher requirements, and the operation safety of workers has also been a corresponding threat. The workers work environment and work content also requires ideal for some simple, reciprocating work by robot remote control or automatic completion is very important This can avoid some people can not contact with the human body damage, such as metallurgy, chemical, pharmaceutical, aerospace, etc.. In the mechanical manufacturing industry, the application of mechanical hand more, the development of faster. At present, it is mainly used in machine tools, forging press under the material and welding, painting and other operations, it can be in accordance with pre established operating procedures to complete the prescribed operation, and some also have with sensor feedback ability, can cope with external changes. Application of the manipulator, to improve the material transfer, workpiece loading and unloading, tool replacement and machine assembly automation, which can improve labor productivity, reduce production costs, accelerate the pace of industrial production mechanization and automation. This paper mainly discusses the design of manipulator control system based on PLC. First, the possible use of the programmable controller is related to the introduction, and then choose the design of the PLC model. Then, through the control mode of the manipulator and the realization way of each function, the realization scheme of each function and the equipment used in the design control system are determined. Finally, the software program and hardware structure of PLC control system are designed. Keywords: industrial; automation programmable controller ; manipulator; Remote control;sensor feedback

6自由度机械臂控制系统设计(软件)本科本科毕业论文

本科毕业论文(设计) ( 2014 届) 6自由度机械臂控制系统设计(软件)院系电子信息工程学院专业电子信息工程 姓名许克伟 指导教师范程华讲师 2014年4月

摘要 本文设计了一种以STC89C52单片机为主控元件的六自由度机械臂抓取系统。文中给出了系统的硬件设计方案以及各个功能原理图,同时给出了软件系统设计方法。系统实现了自动寻找目标并自动实施抓取目标且可通过PC上位机实时显示和控制机械手臂的功能,并能实现自动探测手臂与目标之间距离。在设计时,由于需要测量的距离范围从几厘米到几十厘米,针对超声波在传播时振幅呈指数衰减的特性,为了最大限度地提高驱动能力,采用对回波进行多级放大,以达到了设计要求,由于各个模块供电要求不同,电源电路模块通过稳压芯片输出7.2V、5V和3.3V电压。软件主要分为超声波距离测量模块和无线通信模块、数据处理模块这三大模块。软件的这种“自顶向下”的模块化软件编程方法,能使软件的结构更清晰,并有利于软件的调试和修改。经过调试,达到能够实现自动抓取目标和手动控制抓取目标功能。 关键词:超声波;VB上位机;六自由度机械手臂;STC89C52

This paper designs a mechanical arm whose main control component is STC89C52 single-chip microcomputer and based on the six degrees of freedom to control scraping system. Hardware design scheme of the system and each functional machine schematic diagram are also given in this paper , software program design method is given at the same time, the system realizes the automatic searching target and the implementation of automatic grab and real-time display by PC ,and realizes the function of controlling mechanical arm, and can realize to automatically detect the distance between the arm and target, then implement real-time display on the upper machine. .When designing, due to the distance need to measure ranges from several centimeters to tens of centimeters, aiming at the characteristics of ultrasonic wave amplitude decay exponentially in transmission, in order to develop the drive ability maximally, the echo multistage amplifier is be adopted. Due to the different requirements for each module power supply, in order to achieve the design requirements, power supply circuit module output voltage 7.2V, 5V and 3.3V through the voltage regulator chip. The software is mainly divided into three modules : the ultrasonic distance measuring module and wireless communication module, data processing module. The "top-down" modular software programming method of software can make the software structure more clearly, and benefit in the debugging and modification of software. After debugging, it can realize the function of grabbing the target though automatically add manually control. Key words: Ultrasonic wave;VB;Six degrees of freedom robotic arm;STC89C52

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 #include /************************************************************/#defi ne uint unsigned int #define uchar unsigned char sbit 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100us TL0=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();

机械臂关节控制系统及轨迹规划研究

机械臂关节控制系统及轨迹规划研究 【摘要】关节是机械臂中相当核心的构成要素之一,其在整个机械臂的运动过程当中,需要完成的动作包括:动力产生、动力传递、运动精度控制、运动平稳性控制、以及运动安全性控制这几个方面。在当前技术条件支持下,机械臂关节部分的主要构成元素涉及到以下几个方面:其一为建立在电机基础之上的动力源,其二为行星齿轮或谐波齿轮所构成的传动装置,其三为位置传感器装置,其四为限速管理装置,其五为数据采集与处理电路,其六为驱动电路,其七为运动轴系部分。文章以机械臂关节控制作为研究视角,首先分析了在考虑柔性系统概念下的机械臂关节控制系统控制要点,进而简要分析了几类有关机械臂关节轨迹跟踪规划的技术方法,希望以上问题能够引起各方工作人员的高度关注与重视。 【关键词】机械臂;关节;控制系统;轨迹规划 本文在对柔性系统影响下,机械臂关节控制系统要点进行分析的同时,探讨了机械臂关节轨迹规划的主要方法,具体研究如下: 1.机械臂关节控制系统动力学建模分析 在本文针对机械臂关节控制系统数学模型进行构建与分析的过程当中,主要借助的技术方法有两个方面,其一为牛顿-欧拉分析方法,其二为拉格朗日分析方法。前者为作用力的平衡研究方法,需要从运动学的视角上入手,求解被分析对象在运动过程当中加速度水平,对内力作用予以消除。后者为建立在能量平衡基础之上的分析方法,仅需要完成对加速度的分析工作,省略对内力作用问题的分析。因此,在机械臂关节控制系统力学分析中更具优势。对于机械臂关节控制系统而言,在拉格朗日方法下所构建的方程主要与以下影响因素相关:其一为动能取值,其二为位能取值,其三为整个机械臂控制系统所对应的广义坐标,其四为整个机械臂控制系统所对应的广义速度;其五为与广义坐标相对应的广义力;其六为与广义坐标相对应的广义力矩取值。下图(见图1)即为双连杆刚性机械臂所对应的坐标示意图。 图1:双连杆刚性机械臂坐标示意图 结合图1来看,假定整个双连杆机械臂关节控制系统以正常状态运行,且运行期间所对应的转矩作用力为t1~2,质量为m1~2,以连杆末端点质量表示,长度取值为,l1~2。 根据动力学建模分析认为:整个机械臂关节传动系统的主要组成部分包括谐波齿轮减速器以及伺服电机两个方面。为了利用拉格朗日方法推定机械臂关节控制所对应的动力学方程,就需要结合机械臂关节控制系统的实际运行状态,明确

基于单片机的机械臂控制系统设计与制作

目录 课程设计题目及要求 第一章绪论 1.1 设计题目及要求 1.2 设计内容 第二章硬件设计 2.1 硬件结构图 2.2 各模块工作原理及设计 2.2.1 控制模块 2.2.2 显示模块 2.2.3 按键模块 2.2.4 舵机模块 2.3 软件程序设计 第三章硬件制作以及程序的下载调试 3.1 电路板的制作 3.2 元器件的焊接 3.3 程序的下载与调试 第四章总结 4.1 课程设计体会 4.2 奇瑞参观感受 课程设计题目及要求

题目:基于单片机的机械臂控制系统设计与制作 实习内容: 1,完成基于单片机的机械臂控制系统原理图和PCB的绘制,在基本要求的基础上自己可以作一定的扩展; 2,利用热转印纸、三氯化铁腐蚀液等完成PCB板的制作; 3,完成相应电路的焊接和调试; 4,完成相应软件程序的编写; 5,完成软、硬件的联调; 6,交付实习报告。 实习要求: 1,两人一组,自由搭配,但要遵循能力强弱搭配、男女搭配、考研和不考研的搭配; 2,充分发挥主观能动性,遇到问题尽量自己解决,在基本要求基础上可自由发挥; 3,第一次制作电路,电路不可追求复杂; 4,注意安全!熨斗、烙铁。 第一章绪论

单片机自20世纪70年代问世以来,以其极高的性价比,受到人们的重视和关注,应用广泛,发展迅速。单片机集体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求低、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易等众多优点,以广泛用于工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等各个方面,无论在民间、商业、及军事领域单片机都发挥着十分重要的作用二十一世纪,随着机械化、自动化水平的不断提高,不仅减轻了劳动强度、提高生产率,而且把人类活动从危险、恶劣环境中替换出来。而其中机器人技术,显示出极大的优越性;在宇宙探索、海洋开发以及军事应用上具有重要的实用价值。大力发展机器人技术,一方面能让社会从劳动苦力型转换到福利休闲型,另一方面能极大的提高民众的幸福感。在新时期的世界各国,随着应用日益广泛,机器人技术将不断发展并走向成熟。 本次课程设以单片机作为控制器实现对机械手臂的简单控制。在单片机最小系统的基础上扩展按键接口和舵机接口以及LED显示器,构成最简单的机械臂控制系统。 第二章硬件设计

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