基于ARM處理器的鉆孔機械臂控制系統(tǒng)研究.pdf

1、工業(yè)機械臂是近代自動控制領(lǐng)域中出現(xiàn)的一項新技術(shù),作為多學(xué)科融合的邊沿學(xué)科,它是當(dāng)今高技術(shù)發(fā)展最快的領(lǐng)域之一,并已成為現(xiàn)代機械制造生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個重要組成部分。所謂工業(yè)機械臂是一種能按給定的程序或要求自動完成物件(如材料、工件、零件或工具等)傳送或操作作業(yè)的機械裝置,它能部分地代替人的手工勞動。較高級型式的機械臂,還能模擬人的手臂動作,完成較復(fù)雜的作業(yè)。
　　本課題所研究的機械臂是用于在工業(yè)生產(chǎn)上鉆孔的機械設(shè)備。它可根據(jù)預(yù)先給定的任

2、務(wù),用編程的方式規(guī)定好機械臂要行進的路線,自動完成其行為控制,完成整個生產(chǎn)過程中的鉆孔工作。
　　本論文中的主要工作涉及以下方面:
　　(1)以鉆孔機械臂為研究對象,進行了以LPC2138為主控制器的嵌入式系統(tǒng)硬件平臺設(shè)計,以及LPC2138與伺服驅(qū)動電路、液晶顯示電路、鍵盤掃描電路等的接口設(shè)計,且著重對機械臂執(zhí)行機構(gòu)交流伺服電機的驅(qū)動進行了設(shè)計研究;
　　(2)針對μC/OS-II操作系統(tǒng)精小、穩(wěn)定、可靠、易移植等特

3、點,對mC/OS-II操作系統(tǒng)進行修改,并移植到主控制系統(tǒng)的處理器中。在操作系統(tǒng)之上,將機械臂的任務(wù)模塊劃分為:主程序模塊、鍵盤掃描和液晶顯示任務(wù)模塊、傳感器采集和控制信號發(fā)送任務(wù)模塊、脈沖指令與方向信號發(fā)送任務(wù)模塊,并設(shè)計出應(yīng)用程序,將各部分整合到一起完成機械臂定位和鉆孔工作。
　　(3)論文中應(yīng)用模糊控制算法,用于控制和調(diào)節(jié)機械臂的鉆孔工作。且對常規(guī)PID控制與模糊控制進行了仿真對比,選擇了最優(yōu)控制方案,使系統(tǒng)提升鉆孔定位的響