縮放式機械臂的設計與運動控制.pdf

1、本文論述了實驗室三自由度機械臂系統(tǒng)，包括機械臂的機械設計，控制系統(tǒng)的設計與開發(fā)，同時對機器人的視覺系統(tǒng)進行了探索。本文重點講述了控制系統(tǒng)的軟硬件設計原理及開發(fā)過程。 本文設計的機械臂采用縮放式機構(gòu)，結(jié)構(gòu)剛性好，驅(qū)動力矩小，其主要的控制特點是各運動自由度相對獨立?？刂葡到y(tǒng)由硬件和軟件組成。硬件部分由個人計算機、單片機、直流電機驅(qū)動電路和步進電機控制器組成，其采用二級計算機控制結(jié)構(gòu)，個人計算機作為上位機，實現(xiàn)系統(tǒng)管理、協(xié)調(diào)控制和人機

2、交互，下位機采用Microchip公司的PIC16F877單片機，根據(jù)上位機指令驅(qū)動直流電機和步進電機，使機械臂末端達到指定位置。硬件電路設計包含三個模塊：驅(qū)動部分、檢測部分和串行通訊部分。控制系統(tǒng)軟件部分有主程序和子程序組成，本文從PWM調(diào)速、電機檢測、PID控制和串行通訊闡述了設計思路。 機器人視覺系統(tǒng)將賦于機器人一種高級感覺機構(gòu)，使得機器人能以智能和靈活的方式對其周圍的環(huán)境作出反應。本文提出的機器人視覺伺服系統(tǒng)主要是把攝像