畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書--模塊式六自由度機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　（</b></p><p>　　二 〇 一 三 年 六 月 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　近二十年來(lái)，機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展非常迅速，各種用途機(jī)器人在各個(gè)領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。我國(guó)在機(jī)器人的應(yīng)用和研究方面與工業(yè)化發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有一定差距，因此設(shè)計(jì)和研究各種用

2、途的機(jī)器人特別是推廣機(jī)器人、工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用是有現(xiàn)實(shí)的意義。</p><p>　　典型的工業(yè)機(jī)器人例如噴裝配機(jī)器人、漆機(jī)器人、焊接機(jī)器人等大多是固定在加工設(shè)備旁邊或生產(chǎn)線作業(yè)的，本論文在參考大量的文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合了項(xiàng)目的要求，設(shè)計(jì)一種小型的、固定在AGV上的、以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)的串聯(lián)六自由度機(jī)器人。</p><p>　　首先，針對(duì)機(jī)器人設(shè)計(jì)要求提出了多個(gè)方案，并且對(duì)其進(jìn)行分析和比較，選擇其中

3、最優(yōu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案;然后進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，用D一H方法來(lái)建立坐標(biāo)變換矩陣，推算出運(yùn)動(dòng)方程的正解和逆解;用矢量積法推導(dǎo)速度雅可比矩陣，并計(jì)算包括腕點(diǎn)在內(nèi)的一些點(diǎn)的速度和位移;然后借助坐標(biāo)的變換矩陣進(jìn)行工作空間的分析。這些工作為移動(dòng)式機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和動(dòng)力學(xué)分析提供了依據(jù)。</p><p>　　最后運(yùn)用已有的六自由度機(jī)械手及其手爪的三維造型和裝配，將模型導(dǎo)入proteus中，并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真對(duì)其結(jié)果進(jìn)行了分析

4、，并且對(duì)在機(jī)械設(shè)計(jì)中使用的虛擬樣機(jī)技術(shù)做了嘗試，積累了經(jīng)驗(yàn)。</p><p>　　關(guān)鍵詞:6自由度機(jī)器人；運(yùn)動(dòng)學(xué)分析；仿真</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　In the Past twenty years，the robot technology has been developed greatly a

5、nd used in many different fields. There is a large gap between our country and the developed countries in research and application of the robot technology so that there will be a great value to study，design and applied d

6、ifferent kinds of robots，especially industrial robots.</p><p>　　Most typical industrial robots such as welding robot，painting robot and assembly robot are all fixed on the product line or near the machining

7、equipment when they are working. Based on larger number of relative literatures and combined with the need of project，the author have designed a kind of small一size serial robot with 6 degree of freedom which can be fixed

8、 on the AGV to construct a mobile robot.</p><p>　　First of all，several kinds of schemes were proposed according to the design demand. The best scheme was chosen after analysis and comparing and the structure

9、 was designed. At same time，The kinematics analysis was conducted，coordinate transformation matrix using D一H method was set up，and the kinematics equation direct solution and inverse solution was deduced，the matrix was

10、constructed using vector product method，and the values displacement and velocity of some special point including the wrist </p><p>　　At last do the completion of six degrees of freedom manipulator’s and grip

11、per’s three-dimensional modeling and assembly. models will be imported in proteus, and do the simulation and kinematics, and the simulation result was analyzed. In the experiment，the author tried to use the virtual proto

12、typing technology in mechanism design.</p><p>　　Keywords: Six degrees of freedom robot;Kinematics Analysis; simulation</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要2</

13、b></p><p>　　ABSTRACT3</p><p><b>　　目 錄4</b></p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p>　　1.1機(jī)器人概述1</p><p>　　1.2模塊式六自由度機(jī)器人概述1</p>

14、<p>　　1.2.1機(jī)器人分類1</p><p>　　1.2.2 自由度理論概述2</p><p>　　1.2.3模塊式六自由度機(jī)器人的應(yīng)用2</p><p>　　1.3主要研究?jī)?nèi)容3</p><p>　　第二章 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析4</p><p><b>　　2.1概述4</b&g

15、t;</p><p>　　2.2運(yùn)動(dòng)學(xué)分析4</p><p>　　2.2.1空間機(jī)構(gòu)位置的描述4</p><p>　　2.2.2空間機(jī)構(gòu)中兩任意坐標(biāo)系的變換關(guān)系9</p><p>　　2.2.3工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)方程11</p><p>　　2.3 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析11</p><p>

16、　　2.3.1 機(jī)構(gòu)尺寸參數(shù)11</p><p>　　2.3.2 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程13</p><p>　　第三章 模塊式六自由度機(jī)器人控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)15</p><p>　　3.1 總體控制方案設(shè)計(jì)15</p><p>　　3.2 步進(jìn)電機(jī)選取及控制設(shè)計(jì)15</p><p>　　3.2.1步進(jìn)電機(jī)原理及控

17、制技術(shù)15</p><p>　　3.2.2步進(jìn)電機(jī)的換向控制17</p><p>　　3.2.3步進(jìn)電機(jī)的選取17</p><p>　　3.3 ULN2003驅(qū)動(dòng)器18</p><p>　　3.4 89C51控制設(shè)計(jì)21</p><p>　　3.4.1 AT89C51簡(jiǎn)介21</p><

18、p>　　3.4.2 AT89C51最小系統(tǒng)21</p><p>　　3.4.3 AT89C51系統(tǒng)設(shè)計(jì)22</p><p>　　第四章 模塊式六自由度機(jī)器人控制系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)25</p><p>　　4.1仿真軟件概述25</p><p>　　4.1.1 protues簡(jiǎn)介25</p><p>　　4.1

19、.2 Keil C51簡(jiǎn)介25</p><p>　　4.2 仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)25</p><p>　　4.2.1 仿真系統(tǒng)組成25</p><p>　　4.2.2仿真系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)25</p><p>　　4.3 運(yùn)行調(diào)試結(jié)果26</p><p><b>　　結(jié) 果26</b></p

20、><p><b>　　參考文獻(xiàn)28</b></p><p><b>　　致 謝29</b></p><p>　　附錄：程序代碼30</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　1.1機(jī)器人概述</b&g

21、t;</p><p>　　機(jī)器人是種能夠進(jìn)行編程，并在自動(dòng)控制下執(zhí)行移動(dòng)作業(yè)任務(wù)或某種操作的機(jī)械裝置。</p><p>　　機(jī)器人技術(shù)綜合了電子工程、機(jī)械工程、人工智能、及計(jì)算機(jī)技術(shù)等多種科學(xué)的最新研究成果，是典型的機(jī)電一體化技術(shù)代表，是在當(dāng)代科技發(fā)展最活躍領(lǐng)域。機(jī)器人的制造研究與應(yīng)用正受到越來(lái)越多的工業(yè)國(guó)家的重視。近十幾年來(lái)，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展非常迅速，各種工業(yè)機(jī)器人的在各個(gè)領(lǐng)域各種用途

22、中獲得廣泛應(yīng)用。</p><p>　　1.2模塊式六自由度機(jī)器人概述</p><p>　　1.2.1機(jī)器人分類</p><p>　　關(guān)于機(jī)器人如何分類，在國(guó)際上沒(méi)有制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，有的按控制方式分，有的按負(fù)載重量分，有的按應(yīng)用領(lǐng)域分，有的按結(jié)構(gòu)分，有的按自由度分。一般的分類方式：多功能，有幾個(gè)自由度，操作型機(jī)器人，能自動(dòng)控制，可固定或運(yùn)動(dòng)，可重復(fù)編程，用于相關(guān)自動(dòng)化系

23、統(tǒng)之中。程控型機(jī)器人，按預(yù)先要求的條件及順序，依次控制工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械動(dòng)作?！笆窘淘佻F(xiàn)型”機(jī)器人，可以通過(guò)引導(dǎo)或者其它方式，首先教會(huì)機(jī)器人執(zhí)行動(dòng)作，輸入工作程序，則機(jī)器人可自動(dòng)重復(fù)進(jìn)行作業(yè)。感覺(jué)控制型機(jī)器人，通過(guò)傳感器獲取的信息來(lái)控制機(jī)器人的動(dòng)作。數(shù)控型的機(jī)器人，不必使機(jī)器人動(dòng)作，通過(guò)語(yǔ)言、數(shù)值等對(duì)機(jī)器人進(jìn)行示教，根據(jù)機(jī)器人示教后的信息進(jìn)行工作。適應(yīng)控制型機(jī)器人，機(jī)器人能適應(yīng)變化中環(huán)境，控制自身的行動(dòng)。學(xué)習(xí)控制型機(jī)器人，具有一定的學(xué)習(xí)功

24、能，機(jī)器人能“體會(huì)”工作的經(jīng)驗(yàn)，并將所“學(xué)”的經(jīng)驗(yàn)用于作業(yè)中。智能型機(jī)器人，以人工智能決定其機(jī)器人的行動(dòng)。</p><p>　　1.2.2 自由度理論概述</p><p>　　自自度的概念:工業(yè)機(jī)器人的空間機(jī)構(gòu)一般都為多關(guān)節(jié)，其運(yùn)動(dòng)副通常有轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副兩種。移動(dòng)關(guān)節(jié)是以移動(dòng)副相連的關(guān)節(jié)。相應(yīng)地，轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)是以轉(zhuǎn)動(dòng)副相連的關(guān)節(jié)。在這些關(guān)節(jié)之中，單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的關(guān)節(jié)被稱為主動(dòng)關(guān)節(jié)。主動(dòng)關(guān)節(jié)的數(shù)目就是

25、機(jī)器人的自由度。</p><p>　　由機(jī)械原理可知，機(jī)構(gòu)具有運(yùn)動(dòng)確定時(shí)必須所給定的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參數(shù)數(shù)目，稱為機(jī)構(gòu)的自由度（degree of freedom of mechanism），其數(shù)目通常表示為F。如果一個(gè)構(gòu)件組合體自由度F>0，他就可以稱為一個(gè)機(jī)構(gòu)，也就是表明各構(gòu)件間可有相對(duì)的運(yùn)動(dòng)；如果F=0，則表明它是一個(gè)結(jié)構(gòu)（structure），即已退化成為一個(gè)構(gòu)件。機(jī)構(gòu)自由度分為平面的機(jī)構(gòu)自由度和空間的機(jī)構(gòu)

26、自由度。一個(gè)原動(dòng)件只能提供一個(gè)獨(dú)立的參數(shù)。</p><p>　　1.2.3模塊式六自由度機(jī)器人的應(yīng)用</p><p>　　六自由度機(jī)器人是一種典型工業(yè)機(jī)器人，在裝配、自動(dòng)搬運(yùn)、噴涂、焊接、等工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中有廣泛應(yīng)用。固高科技GRB系列的六自由度機(jī)器人是固高先進(jìn)的設(shè)計(jì)與成熟完備的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)和教學(xué)理念有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物,它既滿足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的要求，也是教學(xué)與科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行編程系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)規(guī)劃的理想對(duì)象。

27、 </p><p>　　該機(jī)器人采用六關(guān)節(jié)的串聯(lián)結(jié)構(gòu)，各個(gè)關(guān)節(jié)以“精密諧波減速器+絕對(duì)編碼器電機(jī)”為傳動(dòng)。在小臂處留有氣動(dòng)工具、安裝攝像頭等外部設(shè)備的接口，并且提供備用的電氣接口，方便用戶進(jìn)行功能的擴(kuò)展。 </p><p>　　機(jī)器人控制方面，采用集成的PC技術(shù)、邏輯控制、圖像技術(shù)及具有專業(yè)運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的VME運(yùn)動(dòng)控制器，高速高精度，性能可靠穩(wěn)定。</p>

28、<p>　　工業(yè)機(jī)器人廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。工業(yè)機(jī)器人一般是指在工廠車間的環(huán)境中，配合自動(dòng)化生產(chǎn)需要，代替人來(lái)完成零件或材料的加工、裝配、搬運(yùn)等操作的一種工業(yè)機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人定義為:“一種可重復(fù)編程的、自動(dòng)定位控制、多自由度、多功能的操作機(jī)。能搬運(yùn)零件、材料或操持工具，用以完成各種作業(yè)。”</p><p>　　操作機(jī)被定義為:“具有與人的手臂有相似的動(dòng)作功能，可以在空間抓放物體或者進(jìn)行其它操作的機(jī)械裝

29、置?！?lt;/p><p>　　一個(gè)典型的機(jī)器人系統(tǒng)由通訊接口、本體、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)、關(guān)節(jié)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等部分組成。一般多自由度的串聯(lián)機(jī)器人具有4～6個(gè)的自由度，其中2～3個(gè)自由度用來(lái)決定末端執(zhí)行器在空間的位置，其余的2～3個(gè)自由度用來(lái)決定了末端執(zhí)行器在空間的姿態(tài)。</p><p><b>　　1.3主要研究?jī)?nèi)容</b></p><p>　

30、　通過(guò)查閱了大量的文獻(xiàn)資料，并且系統(tǒng)學(xué)習(xí)了機(jī)器人的技術(shù)知識(shí)，同時(shí)對(duì)國(guó)內(nèi)外的機(jī)器人，主要是對(duì)六自由度機(jī)器人的現(xiàn)狀有了比較詳細(xì)了解。在這個(gè)基礎(chǔ)上，結(jié)合了作者本人設(shè)想，和設(shè)計(jì)工作中需要解決的問(wèn)題，主要進(jìn)行以下幾項(xiàng)工作: </p><p>　　(1) 調(diào)研收集分析有關(guān)六自由度機(jī)器人的資料，總結(jié)其機(jī)構(gòu)與工作特點(diǎn)；</p><p>　　(2) 找到合適六自由度機(jī)器人的機(jī)構(gòu)方案；</p>

31、<p>　　(3) 模塊式六自由度機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)；</p><p>　　(4) 六自由度機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析與仿真；</p><p>　　(5) 利用動(dòng)力學(xué)分析軟件proteus對(duì)六自由度機(jī)器人模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，對(duì)在設(shè)計(jì)中使用虛擬樣機(jī)技術(shù)進(jìn)行探索和嘗試。</p><p><b>　　第二章 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析</b></p>

32、<p><b>　　2.1概述</b></p><p>　　多自由度機(jī)器人其實(shí)是具有多個(gè)關(guān)節(jié)空間機(jī)構(gòu)，為了描述在空間中末端執(zhí)行器的姿態(tài)和位置，可以建立一個(gè)坐標(biāo)系在每個(gè)關(guān)節(jié)上，利用坐標(biāo)系之間的關(guān)系去描述末端執(zhí)行器的位姿。</p><p>　　建立坐標(biāo)系的方法有很多種，常用的有D一H法(四參數(shù)法)和矩陣變換法及五參數(shù)法等。</p><p>

33、;　　D一H法(四參數(shù)法)是由Denavit和Hartenberg1955年提出的一種建立相對(duì)的位姿的矩陣方法。它用齊次變換來(lái)描述各個(gè)連桿相對(duì)于固定的參考系空間幾何關(guān)系，用一個(gè)4x4齊次變換矩陣來(lái)描述相臨兩連桿的空間關(guān)系，從而推導(dǎo)出了“基坐標(biāo)系”相對(duì)于“末端執(zhí)行器坐標(biāo)系”的等價(jià)齊次坐標(biāo)變換矩陣，它把一個(gè)矢量從一個(gè)坐標(biāo)系中轉(zhuǎn)換到另一個(gè)坐標(biāo)系中，每一個(gè)矩陣可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)以下兩個(gè)作用：平移和旋轉(zhuǎn)。建立操作臂運(yùn)動(dòng)方程。本文中用的D一H法來(lái)建立坐標(biāo)

34、系并且推導(dǎo)該機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方程。</p><p><b>　　2.2運(yùn)動(dòng)學(xué)分析</b></p><p>　　2.2.1空間機(jī)構(gòu)位置的描述</p><p><b>　　1.點(diǎn)的位置描述</b></p><p>　　空間任一點(diǎn)P的位置在直角坐標(biāo)系｛A｝中可用（3ⅹ1）的位置矢量Ap來(lái)表示如圖2-1為:&l

35、t;/p><p>　　點(diǎn)P的三個(gè)位置坐標(biāo)分量分別是Px、Py、Pz 。</p><p><b>　　2.點(diǎn)的齊次坐標(biāo)</b></p><p>　　上述坐標(biāo)用（4ⅹ1）列陣表示，被稱為三維空間點(diǎn)P的齊次坐標(biāo)，比如:</p><p>　　齊次坐標(biāo)是并不唯一的，當(dāng)列陣每一項(xiàng)分別去乘以一個(gè)非零因子ω都表示P點(diǎn)。</p

36、><p>　　3.坐標(biāo)軸方向的描述</p><p>　　在直角坐標(biāo)系中，x,y,z軸的單位向量可用 、 、 表示，則用齊次坐標(biāo)描述x、y、z軸的方向：</p><p>　　規(guī)定：以列陣 且a2+b2+c2=1表示某矢量的方向。如列陣</p><p>　　中的第四個(gè)元素不為零，則表示空間某點(diǎn)的位置。<

37、;/p><p>　　如圖2-2中矢量 的方向可表示為：</p><p>　　其中a=cosα，b=cosβ，c=cosγ。</p><p><b>　　v點(diǎn)坐標(biāo)為：</b></p><p>　　4.動(dòng)坐標(biāo)系位姿的描述</p><p>　　用位姿矩陣對(duì)坐標(biāo)系各軸方向和動(dòng)坐標(biāo)系原點(diǎn)位置進(jìn)行描述，例如原

38、始的直角坐標(biāo)系可以描述為：</p><p>　　如描述一個(gè)任意的坐標(biāo)系R，則利用其三個(gè)坐標(biāo)軸x R 、y R 、z R在原始的坐標(biāo)系中表示矢量齊次列陣與列陣[0 0 0 1]T組成。</p><p><b>　　5.剛體位姿的描述</b></p><p>　　機(jī)器人的每一個(gè)連桿都可以看做一個(gè)剛體。當(dāng)給定剛體上某一點(diǎn)位置與該剛體在空中的姿態(tài)，于是

39、剛體在空間上的位姿便是唯一確定的了，可用唯一一個(gè)位姿矩陣來(lái)描述。如圖2-3剛體o’x’y’z’是固連于剛體上的一個(gè)坐標(biāo)系，稱為動(dòng)坐標(biāo)系。</p><p>　　剛體Q在固定坐標(biāo)系OXYZ中位置的齊次坐標(biāo)形式為：</p><p>　　、 、 分別為x’,y’,z’坐標(biāo)軸的單位向量：</p><p>　　剛體的位姿表示為齊次矩陣：</p><p&g

40、t;<b>　　6.手部位姿的描述</b></p><p>　　如圖2-4機(jī)器人手的位姿可用固連于手的坐標(biāo)系{B}的位姿表示</p><p>　?。?）原點(diǎn)：手部中心點(diǎn)為原點(diǎn)OB</p><p>　?。?）接近矢量：關(guān)節(jié)軸方向的單位向量</p><p>　?。?）姿態(tài)矢量：手指連線方向的矢量</p><

41、;p><b>　?。?）法相矢量：</b></p><p>　　即法向矢量同時(shí)垂直于姿態(tài)矢量和接近矢量。手部位置矢量為從固定參考坐標(biāo)系OXYZ原點(diǎn)指向手部坐標(biāo)系{B}原點(diǎn)矢量P，手部的位姿矩陣為：</p><p>　　7.目標(biāo)物位姿的描述</p><p>　　任何一種物體在空間中的位置和姿態(tài)都可以用齊次矩陣表示。圖2-5楔塊Q的情況可用6

42、個(gè)點(diǎn)來(lái)描述：</p><p>　　使Q ①繞z軸旋轉(zhuǎn)90°：Rot（z，90°）</p><p>　?、谠倮@y軸旋轉(zhuǎn)90°：Rot（y，90°）</p><p>　?、墼傺豿軸方向平移4：Trans（4，0，0）</p><p>　　楔塊變?yōu)閳D（b）狀態(tài)。</p><p>　　2

43、.2.2空間機(jī)構(gòu)中兩任意坐標(biāo)系的變換關(guān)系</p><p>　　剛體的旋轉(zhuǎn)、平移運(yùn)動(dòng)均可由齊次變換矩陣來(lái)表示，剛體變換后的位姿由其原始描述矩陣乘以齊次變換矩陣而得到。</p><p><b>　　1.平移的齊次變換</b></p><p>　　如圖2-6，A點(diǎn)（x，y，z）平移至A’（x’，y’，z’</p><p>&l

44、t;b>　　即：</b></p><p><b>　　記為：</b></p><p>　　其中 稱為平移算子。</p><p><b>　　2.旋轉(zhuǎn)的齊次變換</b></p><p>　　如圖2-7，A點(diǎn)繞z軸旋轉(zhuǎn) 角后移至A’，即</

45、p><p>　　推導(dǎo)：設(shè)A點(diǎn)在xoy平面上投影的長(zhǎng)度為r，與x軸夾角為α。</p><p><b>　　則</b></p><p>　　即 z坐標(biāo)未變，故z’=z寫成矩陣形式為</p><p><b>　　記為</b></p><p&g

46、t;<b>　　同理：</b></p><p>　　圖2-8中 為任意過(guò)原點(diǎn)的單位矢量，其在三個(gè)坐標(biāo)軸上分量為kx，ky，kz，且 。若A點(diǎn)繞 旋轉(zhuǎn)θ角，則可以證明，其旋轉(zhuǎn)齊次變換矩陣為</p><p><b>　　Rot（k,θ） </b></p><p>　　2.2.3工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)

47、方程</p><p>　　齊次變換矩陣Ai表示可連桿i坐標(biāo)系相對(duì)于連桿坐標(biāo)系i-1位姿變換矩陣。例如A1表示連桿1相對(duì)連桿0（基座），A2矩陣表示連桿1坐標(biāo)系相對(duì)于連桿1坐標(biāo)系的位姿變換。連桿2相對(duì)固定坐標(biāo)系的位姿可用A2 和A1 的乘積表示T2=A1A2</p><p>　　依此類推, 對(duì)于六連桿機(jī)器人，于是有下列矩陣：T6=A1A2A3A4A5A6，上述等式稱為機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。Ｔ６

48、表示手部坐標(biāo)相對(duì)于固定參考系的位姿。</p><p>　　或前三列表示手部的姿態(tài)；</p><p>　　或第四列表示手部中心點(diǎn)的位置。</p><p>　　2.3 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析</p><p>　　2.3.1 機(jī)構(gòu)尺寸參數(shù)</p><p>　　機(jī)構(gòu)模型如圖2-9、圖2-10所示：</p><p&

49、gt;<b>　　圖2-9 機(jī)構(gòu)模型</b></p><p>　　圖2-10 機(jī)構(gòu)模型</p><p>　　根據(jù)模型尺寸，姿態(tài)連桿長(zhǎng)度分別為49、50、123。位置的初始值為：</p><p>　　設(shè)兩個(gè)移動(dòng)裝置的傳動(dòng)比為；所有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比為。各個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)角位。</p><p>　　2.3.2 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程<

50、;/p><p>　　前三個(gè)關(guān)節(jié)確定了末端的主要位置。以初始狀態(tài)的小臂方向?yàn)檩S正方向；大臂伸長(zhǎng)方向?yàn)檩S正方向，建立空間坐標(biāo)系。</p><p>　　則初始狀態(tài)位置方程為：</p><p><b>　　位姿方程為：</b></p><p>　　第四關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)齊次變換矩陣為：</p><p>　　第四關(guān)節(jié)的

51、移動(dòng)變換矩陣為：</p><p>　　第五關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)齊次變換矩陣中設(shè)為旋轉(zhuǎn)的環(huán)繞單位矢量，、、分別為、、軸的三個(gè)分量。則：，，。</p><p><b>　　所以：</b></p><p>　　第六關(guān)節(jié)的移動(dòng)矩陣：</p><p>　　第三章 模塊式六自由度機(jī)器人控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</p><p>

52、　　3.1 總體控制方案設(shè)計(jì)</p><p>　　如前所述，該機(jī)器人可用于制造車間的物流系統(tǒng)中工件的裝夾、搬運(yùn)和日常生活中的看護(hù)、持物等。要求工作范圍大，動(dòng)作靈活，被夾持物應(yīng)具有多種多樣姿態(tài)，自由度為6個(gè)，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊。則本設(shè)計(jì)方案如圖3-1所示：</p><p><b>　　圖3-1 總體方案</b></p><p>　　3.2 步進(jìn)電機(jī)

53、選取及控制設(shè)計(jì) </p><p>　　步進(jìn)電機(jī)是一種進(jìn)行精確的步進(jìn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)電執(zhí)行元件，它可廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)械中的數(shù)字控制，為使系統(tǒng)的通用性、可維護(hù)性、可靠性以及性價(jià)比最優(yōu)，根據(jù)控制系統(tǒng)功能的要求及步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用環(huán)境，確定了設(shè)計(jì)系統(tǒng)的硬件與軟件的功能劃分，從而實(shí)現(xiàn)了基于8051 單片機(jī)的四相步進(jìn)電機(jī)的開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。</p><p>　　3.2.1步進(jìn)電機(jī)原理及控制技術(shù)</p>

54、<p>　　步進(jìn)電機(jī)是種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成了直線或角位移的執(zhí)行元件，它是不能直接接到交直流電源上的，而必須使用專業(yè)的設(shè)備——步進(jìn)電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)器，典型的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)：控制器可以發(fā)出從幾赫茲到幾千赫茲可以連續(xù)變化的脈沖頻率脈沖信號(hào)，它為環(huán)形分配器來(lái)提供脈沖序列，環(huán)形分配器的功能主要是把來(lái)自控制環(huán)節(jié)的脈沖按一定的規(guī)律分配后，經(jīng)過(guò)功率放大器放大加到步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源各項(xiàng)輸入端，用以驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，環(huán)形的分配器主要有兩大類：

55、一類用計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)的方法實(shí)現(xiàn)環(huán)形分配器的要求功能，通常稱為軟環(huán)形分配器。另一類則是用硬件構(gòu)成的環(huán)形分配器，通常稱為硬環(huán)形分配器。功率放大器主要是對(duì)環(huán)形分配器的較小輸出信號(hào)進(jìn)行放大，以達(dá)到驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的目的，步進(jìn)電機(jī)基本控制包括速度控制和轉(zhuǎn)向控制兩個(gè)方面。從結(jié)構(gòu)上來(lái)看，步進(jìn)電機(jī)分為三相六拍、三相單三拍和三相雙三拍3種，其基本原理如下： </p><p>　?。?）換相順序的控制 </p><

56、p>　　通電換相這一過(guò)程被稱為脈沖分配。例如，三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在單三拍工作方式下，其各相通電的順序?yàn)?A→B→C→A，通電控制脈沖必須嚴(yán)格的按照這一順序，分別控制 A、B、C 相的通斷。三相六拍的通電順序?yàn)锳→AB→B→BC→C→CA→A，三相雙三拍通電順序?yàn)?AB→BC→CA→AB。 </p><p>　?。?）步進(jìn)電機(jī)的換向控制 </p><p>　　如果給定的工作方式正序換相通電

57、，則步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)。若步進(jìn)電機(jī)勵(lì)磁方式為三相六拍，也就是 A→AB→B→BC→C→CA→A。如果是按反序通電換相，則A→AC→C→CB→B→BA→A，電機(jī)就反轉(zhuǎn)。其他方式的情況類似。 </p><p>　?。?）步進(jìn)電機(jī)的速度控制 </p><p>　　如果給步進(jìn)電機(jī)發(fā)送一個(gè)控制脈沖，它就會(huì)轉(zhuǎn)一步，再發(fā)送一個(gè)脈沖，它就會(huì)再轉(zhuǎn)一步。兩個(gè)脈沖間隔越短，步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng)得越快。調(diào)整送給步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的脈

58、沖頻率，就能夠?qū)Σ竭M(jìn)電機(jī)進(jìn)行調(diào)試。 </p><p>　?。?）步進(jìn)電機(jī)的起停控制 </p><p>　　由于步進(jìn)電機(jī)的電氣特性，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)就會(huì)有步進(jìn)感。為了使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)平滑，減小振動(dòng)，則可在步進(jìn)電機(jī)控制脈沖上升沿和下降沿采用細(xì)分梯形波，可以減小步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)角，跳過(guò)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的平穩(wěn)性。則在步進(jìn)電機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)，為防止因慣性而使電機(jī)軸來(lái)產(chǎn)生順滑，則需要采用合適的鎖定波形，來(lái)產(chǎn)生鎖定磁力矩和鎖定步進(jìn)電機(jī)

59、的轉(zhuǎn)軸，促使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸不能自由的轉(zhuǎn)動(dòng)。 </p><p>　　（5）步進(jìn)電機(jī)的加減速控制 </p><p>　　通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)中，如果信號(hào)變化的太快，步進(jìn)電機(jī)則由于慣性而跟不上電信號(hào)變化，這時(shí)就會(huì)產(chǎn)生堵轉(zhuǎn)與失步現(xiàn)象。所有的步進(jìn)電機(jī)在啟動(dòng)時(shí)，必須具有加速過(guò)程，在停止時(shí)波形時(shí)有減速過(guò)程。理想加速曲線一般是指數(shù)曲線，步進(jìn)電機(jī)的整個(gè)降速過(guò)程的頻率變化規(guī)律是整個(gè)加速過(guò)程的頻率變化

60、規(guī)律逆過(guò)程。選定的曲線符合步進(jìn)電機(jī)的升降過(guò)程的運(yùn)行規(guī)律，并且能充分利用步進(jìn)電機(jī)快速響應(yīng)性好，有效轉(zhuǎn)矩，縮短了升降速的時(shí)間，并且可防止過(guò)沖和失步現(xiàn)象。在一個(gè)實(shí)際的控制系統(tǒng)之中，要根據(jù)負(fù)載情況來(lái)選擇步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)能夠響應(yīng)而不失步的最高步進(jìn)頻率被稱為“啟動(dòng)頻率”，于此類似的“停止頻率”則是指系統(tǒng)控制信號(hào)的突然關(guān)斷，步進(jìn)電機(jī)不能沖過(guò)目標(biāo)位置最高步進(jìn)頻率。電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩、停止頻率和啟動(dòng)頻率都要與負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量相適應(yīng)，擁有了這些數(shù)據(jù)，才能有效對(duì)

61、電機(jī)進(jìn)行加減速的控制。加速過(guò)程有突然的施加脈沖啟動(dòng)頻率。步進(jìn)電機(jī)最高啟動(dòng)頻率（突跳頻率）一般為 0.1KHz 到 3~4KHz之間，而最高運(yùn)行頻率則可達(dá)到 N*102KHz，如果超過(guò)最高啟動(dòng)頻率直接啟動(dòng)，則會(huì)產(chǎn)生堵轉(zhuǎn)和失步現(xiàn)象。</p><p>　　3.2.2步進(jìn)電機(jī)的換向控制</p><p>　　步進(jìn)電機(jī)在換向時(shí)，一定要在電機(jī)降到突跳頻率范圍之內(nèi)或降速停止再換向，以免產(chǎn)生較大沖擊而損壞電

62、機(jī)。換向的信號(hào)一定要在前一個(gè)方向最后一個(gè)脈沖結(jié)束后，下一個(gè)方向第一個(gè)脈沖前發(fā)出。對(duì)于脈沖設(shè)計(jì)主要的要求其有一定的脈沖序列、脈沖寬度的均勻度與高低電平方式。在某一高速下正、反向切換實(shí)質(zhì)包含降速、換向、加速這3 個(gè)過(guò)程。</p><p>　　3.2.3步進(jìn)電機(jī)的選取</p><p>　　本系統(tǒng)設(shè)計(jì)選用57BYGH803B系列下的57BYGH803B四相5線步進(jìn)電機(jī)。電機(jī)的功能主要分為三部分，第

63、一部分由三個(gè)電機(jī)控制，包括從基座開(kāi)始的一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副和兩個(gè)移動(dòng)副，實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)器人的位置控制。第二部分由兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副構(gòu)成，負(fù)責(zé)控制機(jī)械手的姿態(tài)。第三部分負(fù)責(zé)控制末端機(jī)械手夾持裝置。</p><p><b>　　圖3-2 步進(jìn)電機(jī)</b></p><p><b>　　電機(jī)參數(shù)如下：</b></p><p>　　步距角：Step An

64、gle 1.8deg環(huán)境溫度：Ambient Temperature -10~+55℃絕緣等級(jí)：Insulation ClassB</p><p>　　圖3-3 步進(jìn)電機(jī)接線圖</p><p>　　圖3-4 步進(jìn)電機(jī)尺寸圖</p><p>　　3.3 ULN2003驅(qū)動(dòng)器</p><p>　　ULN2003是美國(guó)Texas Instrum

65、ents公司與Sprague公司開(kāi)發(fā)高壓的大電流達(dá)林頓晶體管陣列的電路。它的組成是由7對(duì)NPN達(dá)林頓管，它的高電壓輸出特性與陰極箝位二極管可以轉(zhuǎn)換感應(yīng)的負(fù)載。單個(gè)達(dá)林頓對(duì)集電極電流是500mA。達(dá)林頓管的并聯(lián)可以承受更大電流。此電路主要應(yīng)用于字錘驅(qū)動(dòng)器，燈驅(qū)動(dòng)器，繼電器驅(qū)動(dòng)器，線路驅(qū)動(dòng)器，邏輯緩沖器和顯示驅(qū)動(dòng)器（LED氣體放電）。具有帶負(fù)載能力強(qiáng)、溫度范圍寬、工作電壓高、電流增益高等特點(diǎn),適于各類要求高速大功率驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。其各項(xiàng)的參數(shù)如下

66、所示：</p><p>　　圖3-5 ULN2003驅(qū)動(dòng)器</p><p>　　圖3-6 ULN2003驅(qū)動(dòng)器邏輯框圖</p><p>　　表3-1 引出端功能符號(hào)</p><p>　　表3-2 ULN2003驅(qū)動(dòng)器極限參數(shù)</p><p>　　3.4 89C51控制設(shè)計(jì)</p><p>　　

67、3.4.1 AT89C51簡(jiǎn)介</p><p>　　AT89C51單片機(jī)是一種集成電路的芯片，是采用超大規(guī)模的集成電路技術(shù)把有數(shù)據(jù)處理能力中央處理器CPU、只讀存儲(chǔ)器ROM、隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器、多種I/O口和中斷系統(tǒng)等功能（可能還包括脈寬調(diào)制電路、顯示驅(qū)動(dòng)電路、A/D轉(zhuǎn)換器等電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器）集成到一塊硅片上構(gòu)成一個(gè)小而完善微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在工業(yè)控制領(lǐng)域上有廣泛的應(yīng)用。</p>&

68、lt;p>　　3.4.2 AT89C51最小系統(tǒng)</p><p>　　單片機(jī)是最小系統(tǒng),或者稱為最小的應(yīng)用系統(tǒng),是指用最少元件組成的單片機(jī)能夠工作的系統(tǒng). 對(duì)于51系列單片機(jī)來(lái)說(shuō),最小的系統(tǒng)一般應(yīng)該包括:電源、單片機(jī)、復(fù)位電路、晶振電路。如圖3-8所示：</p><p>　　單片機(jī)：89C51單片機(jī)一片。</p><p>　　電源：5V直流電源1個(gè)。

69、</p><p>　　晶振電路：包括12MHz晶振1只、30pF瓷片電容2只。</p><p>　　4、復(fù)位電路：10uF電解電容1只，4k7電阻1只。</p><p><b>　　圖3-8 電路圖</b></p><p>　?。ㄗⅲ荷蠄D中/EA（31引腳）也可直接連接電源VCC，2k電阻可去除）</p>

70、<p>　　3.4.3 AT89C51系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　對(duì)于本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要控制對(duì)象是ULN2003與四相步進(jìn)電機(jī)。采用的是手動(dòng)按鍵控制。其中的6個(gè)步進(jìn)電機(jī)與6個(gè)控制器，分別需要12個(gè)按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)的控制。但是由于51點(diǎn)評(píng)及管腳限制，所以按鍵應(yīng)采用分狀態(tài)設(shè)計(jì)。如圖3-10所示：</p><p><b>　　圖3-9 時(shí)鐘電路</b></p

71、><p>　　圖3-10 分狀態(tài)設(shè)計(jì)圖</p><p>　　圖3-11 復(fù)位電路</p><p>　　圖3-12 驅(qū)動(dòng)器控制電路</p><p>　　第四章 模塊式六自由度機(jī)器人控制系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)</p><p><b>　　4.1仿真軟件概述</b></p><p>　　4.1

72、.1 protues簡(jiǎn)介</p><p>　　Protues軟件是英國(guó)的Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件。它不只具有其它EDA工具軟件仿真功能，并且能仿真單片機(jī)及外圍器件。。Proteus是世界上著名EDA工具(仿真軟件)，從代碼調(diào)試、原理圖布圖到單片機(jī)和外圍電路的協(xié)同仿真，一鍵切換到了PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)從概念到產(chǎn)品完整設(shè)計(jì)。在編譯的方面，它也支持Keil、MATLAB和IAR

73、等多種編譯。 </p><p>　　4.1.2 Keil C51簡(jiǎn)介</p><p>　　keil uvision2 C51軟件是目前功能最強(qiáng)大單片機(jī)的c語(yǔ)言集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。Keil C51是美國(guó)的Keil Software公司出品51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)，與匯編相比，C語(yǔ)言在結(jié)構(gòu)性、功能上、可維護(hù)性、可讀性上有明顯優(yōu)勢(shì)，。Keil C51軟件能提供豐富的庫(kù)函數(shù)與功能強(qiáng)大集成開(kāi)

74、發(fā)調(diào)試的工具，全Windows界面。</p><p>　　4.2 仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　4.2.1 仿真系統(tǒng)組成</p><p>　　基于protues的單片機(jī)仿真系統(tǒng)主要由兩部分組成：程序、硬件系統(tǒng)。程序部分默認(rèn)讀取格式為ASM。但本設(shè)計(jì)采用C環(huán)境下的51單片機(jī)編程控制。所以在Keil C51中生成*.HEX文件。將HEX結(jié)果文件燒錄仿真系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)仿

75、真控制。</p><p>　　4.2.2仿真系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)</p><p>　　1、本設(shè)計(jì)程序分為三部分。第一部分第一各個(gè)需要的頭文件和宏。</p><p>　　四個(gè)數(shù)組分別代表了51單片機(jī)控制四相步進(jìn)電機(jī)需要的四種不同的正反轉(zhuǎn)時(shí)序。</p><p>　　2、第二部分為定義延時(shí)函數(shù)，程序代碼如下：</p><p>　　第

76、三部分是主函數(shù)，程序代碼如下：</p><p>　　主函數(shù)在大循環(huán)while（）中不斷判斷按鍵狀態(tài)，如果滿足相應(yīng)的狀態(tài)則進(jìn)入電機(jī)運(yùn)行程序。并且不斷循環(huán)，直到監(jiān)測(cè)按鍵狀態(tài)變化。</p><p>　　4.3 運(yùn)行調(diào)試結(jié)果</p><p>　　運(yùn)行調(diào)試結(jié)果如圖4-1所示，在位置狀態(tài)下控制6個(gè)按鍵分別調(diào)整位置的各個(gè)參數(shù)。當(dāng)狀態(tài)變換到姿態(tài)下時(shí)，6個(gè)按鍵中四個(gè)控制姿態(tài)。兩個(gè)控制

77、夾持電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。</p><p>　　圖4-1 運(yùn)行調(diào)試結(jié)果</p><p><b>　　結(jié) 果</b></p><p>　　本文閱讀了大量的文獻(xiàn)資料，從我國(guó)六自由度機(jī)器人的研究運(yùn)用現(xiàn)狀出發(fā)，結(jié)合已有的六自由度機(jī)器人的本體結(jié)構(gòu)，進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，軌跡規(guī)劃，仿真分析，控制系統(tǒng)四個(gè)方面做了比較詳細(xì)的研究。全文結(jié)論如下：</p>&

78、lt;p>　　分析了國(guó)內(nèi)六自由度機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀和研究方向，以及我國(guó)發(fā)展六自由度機(jī)器人的必要性。</p><p>　　根據(jù)六自由度機(jī)器人的本體結(jié)構(gòu)，利用D-H表示法對(duì)六自由度機(jī)器人進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，在此基礎(chǔ)上建立了六自由度機(jī)器人的變換矩陣，推導(dǎo)出機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)的正逆解，并根據(jù)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)，推出機(jī)器人關(guān)節(jié)空間的運(yùn)動(dòng)范圍，給出機(jī)器人的工作空間。</p><p>　　在protues環(huán)境下，

79、建立了機(jī)器人仿真模型，進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，對(duì)正逆解的有效性進(jìn)行了驗(yàn)證。并給出了機(jī)器人在空間中繪制矩形的仿真實(shí)例。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 黃純穎等.機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社， 2000.7</p><p>　　[2] 郭仁生.機(jī)械工程設(shè)計(jì)分析和Matlab應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)

80、出版社，2006.8</p><p>　　[3] 周金萍等.MATLAB 6實(shí)踐與提高[M].北京：中國(guó)電力出版社，2002.1</p><p>　　[4] 周潤(rùn)景,張麗娜丁,莉.基于PROTEUS的電路及單片機(jī)設(shè)計(jì)與仿真.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2010.1</p><p>　　[5] 徐應(yīng).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000</p&g

81、t;<p>　　[6] 張繼春，楊建國(guó). 裝配設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)仿真及Pro/E實(shí)現(xiàn)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版 社，2006.1</p><p>　　[7] 劉廣瑞. 機(jī)器人創(chuàng)新制作[M].西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，2007.02</p><p>　　[8] 馮辛安,黃玉美.機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，1999.10</p><p>　　[9] 周伯英.

82、工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)-機(jī)械工業(yè)出版社，1995</p><p>　　[10] 孫迪生，王炎.機(jī)器人控制技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社，1998</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本論文是在導(dǎo)師老師的悉心指導(dǎo)下完成的。老師對(duì)我們很關(guān)心，從論文選題到論文完成，導(dǎo)師淵博的學(xué)識(shí)、活躍的學(xué)術(shù)思想、對(duì)待研究的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度和無(wú)私的奉獻(xiàn)精神都是學(xué)生的

83、楷模，使我受益，在論文完成之際，謹(jǐn)向尊敬的導(dǎo)師致以崇高的敬意和由衷的感謝。</p><p>　　感謝各位同學(xué)的耐心，幫我分析我問(wèn)題，給我講解在protues里運(yùn)動(dòng)仿真要設(shè)置的相關(guān)細(xì)節(jié)問(wèn)題。</p><p>　　感謝老師和同學(xué)的幫助讓我在大學(xué)四年的最后時(shí)間里學(xué)到了很多知識(shí)，從protues都不會(huì)到熟練的程度，學(xué)會(huì)了用protues仿真等，感覺(jué)這兩個(gè)月過(guò)的很充實(shí)，忙中有樂(lè)。</p>

84、<p>　　真心感謝關(guān)心我的老師，送給您最深的祝福！我也在努力的積蓄著力量，盡自己的微薄之力回報(bào)母校的培育之情，爭(zhēng)取使自己的人生對(duì)社會(huì)產(chǎn)生些許積極的價(jià)值！</p><p><b>　　附錄：程序代碼</b></p><p>　　#include<reg52.h></p><p>　　#define out_port

85、(P2)</p><p>　　#define out_port1 (P1)</p><p>　　#define out_port2 (P3)</p><p>　　sbit key_for=P0^0;</p><p>　　sbit key_rev=P0^1;</p><p>　　sbit key_6=P0^2;<

86、;/p><p>　　sbit key_5=P0^3;</p><p>　　sbit key_4=P0^4;</p><p>　　sbit key_3=P0^5;</p><p>　　sbit key_2=P0^6;</p><p>　　sbit key_1=P0^7;</p><p>　　typed

87、ef unsigned char uchar;</p><p>　　typedef unsigned int uint;</p><p>　　void delayms(uint);</p><p>　　uchar const sequence[8] = {0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08,0x09,0x01,0x03};</p>

88、<p>　　uchar const sequenceR[8] = {0x03,0x01,0x09,0x08,0x0c,0x04,0x06,0x02};</p><p>　　uchar const sequence1[8] = {0x20,0x60,0x40,0xc0,0x80,0x90,0x10,0x30};</p><p>　　uchar const sequence1R[

89、8] = {0x30,0x10,0x90,0x80,0xc0,0x40,0x60,0x20};</p><p>　　void main(void)</p><p>　　{ int i=0;</p><p><b>　　while(1)</b></p><p>　　{ // Has the forward key been

90、 pressed ? </p><p>　　if (key_for==1&&key_1==1)</p><p>　　{ while(1)</p><p>　　{out_port = sequence[i%8];</p><p>　　delayms(50); i++ ;</p><p>　　if(key_

91、1==0)</p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if (key_for==1&&key_2==1)</p><p>　　{

92、while(1)</p><p>　　{out_port = sequenceR[i%8];</p><p>　　delayms(50); i++ ;</p><p>　　if(key_2==0)</p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　}</

93、b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if (key_for==1&&key_3==1)</p><p>　　{ while(1)</p><p>　　{out_port = sequence1[i%8];</p><p>　　delayms(50

94、); i++ ;</p><p>　　if(key_3==0)</p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if (key_for==1&&

95、amp;key_4==1)</p><p>　　{ while(1)</p><p>　　{out_port = sequence1R[i%8];</p><p>　　delayms(50); i++ ;</p><p>　　if(key_4==0)</p><p><b>　　break;</b>

96、;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if (key_for==1&&key_5==1)</p><p>　　{ while(1)</p><p>　　{out_port2 = sequence

97、[i%8];</p><p>　　delayms(50); i++ ;</p><p>　　if(key_5==0)</p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b><

98、/p><p>　　if (key_for==1&&key_6==1)</p><p>　　{ while(1)</p><p>　　{out_port2 = sequenceR[i%8];</p><p>　　delayms(50); i++ ;</p><p>　　if(key_6==0)</p&g

99、t;<p><b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if (key_rev==1&&key_1==1)</p><p>　　{ while(1)</

100、p><p>　　{out_port1 = sequence[i%8];</p><p>　　delayms(50); i++ ;</p><p>　　if(key_1==0)</p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p&g

101、t;<p><b>　　}</b></p><p>　　if (key_rev==1&&key_2==1)</p><p>　　{ while(1)</p><p>　　{out_port1 = sequenceR[i%8];</p><p>　　delayms(50); i++ ;<

102、/p><p>　　if(key_2==0)</p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if (key_rev==1&&key_3==1

103、)</p><p>　　{ while(1)</p><p>　　{out_port1 = sequence1[i%8];</p><p>　　delayms(50); i++ ;</p><p>　　if(key_3==0)</p><p><b>　　break;</b></p>

104、<p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if (key_rev==1&&key_4==1)</p><p>　　{ while(1)</p><p>　　{out_port1 = sequence1R[i%8];<

105、/p><p>　　delayms(50); i++ ;</p><p>　　if(key_4==0)</p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p>&l

106、t;p>　　if (key_rev==1&&key_5==1)</p><p>　　{ while(1)</p><p>　　{out_port2 = sequence1[i%8];</p><p>　　delayms(50); i++ ;</p><p>　　if(key_5==0)</p><p&

107、gt;<b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if (key_rev==1&&key_6==1)</p><p>　　{ while(1)</p><

108、;p>　　{out_port2 = sequence1R[i%8];</p><p>　　delayms(50); i++ ;</p><p>　　if(key_6==0)</p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p><

109、p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void delayms(uint j)</p><p>　　{ uchar i;</p><p>　　for(; j&