三自由度机械臂计算机控制系统作者: 姜陈炀徐超指导教师:陈国定一、课题介绍?本课题研究了一种三自由度机械臂的控制方法与实现,采用伺服舵机驱动,单片机+PC 机两级控制,完成控制系统的软硬件设计。单片机通过 RS-232 串口接收来自上位机的运动指令,并将其转换成伺服舵机的运动控制脉冲,输出并驱动伺服舵机, 实现了机械臂各关节的运动控制。总体方案第一关节第三关节第二关节单片机控制板机械手(电磁铁)二、解决的关键技术?1、上位机部分: PC 控制界面设计、 RS-232 通信程序; ?2、单片机控制部分:通信接口、 I/O 接口; ?3、电机驱动与定位控制三、完成的主要工作 1. 单片机控制板设计芯片选择: C8051F 系列单片机优点:资源丰富,内部有 AD 、 DA 等可以使用软件进行配置,大大简化了硬件电路,也大大方便了功能扩展;运行速度快, 70 %的指令只需 1~ 2个系统时钟周期,而不用进行 12 分频,最高可达 25M 速度,比传统 51 单片机快至少 10 倍。并且其片内调试电路提供全速、非侵入式的在系统调试,不需要仿真器,而只需要一个适配器就可以进行在线调试。单片机控制板原理图: 显示模块原理图 2. 执行器: 采用伺服舵机★实现各环节运动控制; ★能同时控制多个关节的运动; ★有较高的定位精度。伺服舵机控制图伺服舵机定位控制原理
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