AT89S51单片机全地形八足机器人机械手的设计(3)
时间:2017-01-17 19:45 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
目前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。 1.3 移动机械手的发展方向和趋势 (1)重复高精度：精度是指机器人、机械手到达指定点的精确程度, 它与驱动器的分辨率以及反馈装置有关。重复精度是指如果动作重复多次, 机械手到达同样位置的精确程度。重复精度比精度更重要, 如果一个机器人定位不够精确, 通常会显示一个固定的误差, 这个误差是可以预测的, 因此可以通过编程予以校正。重复精度限定的是一个随机误差的范围, 它通过一定次数地重复运行机器人来测定。随着微电子技术和现代控制技术的发展,机械手的重复精度将越来越高, 它的应用领域也将更广阔,如核工业和军事业等。 (2)模块化：有的公司把带有系列导向驱动装置的机械手称为简单的传输技术, 而把模块化拼装的机械手称为现代传输技术。模块化拼装的机械手比组合导向驱动装置更具灵活的安装体系。它集成电接口和带电缆及油管的导向系统装置, 使机械手运动自如。模块化机械手使同一机械手可能由于应用不同的模块而具有不同的功能, 扩大了机械手的应用范围, 是机械手的一个重要的发展方向。 (3)机电一体化：由“可编程序控制器- 传感器- 液压元件”组成的典型的控制系统仍然是自动化技术的重要方面；发展与电子技术相结合的自适应控制液压元件, 使液压技术从“开关控制”进入到高精度的“反馈控制”；省配线的复合集成系统不仅减少配线、配管和元件, 而且拆装简单, 大大提高了系统的可靠性。而今电磁阀的线圈功率越来越小,而PLC的输出功率在增大, 由PLC直接控制线圈变得越来越可能。 1.4 论文简介及论文所做的工作 本次毕业设计所要完成的主要任务包括两个方面：机械手结构设计和机械手电控系统设计。按照全地形八足机器人对机械手的尺寸和功能要求，设计出一个多自由度的机械手；控制系统要求操纵简便，并且能够灵敏准确地控制机械手按照控制者的意愿执行相应操作，本文设计了基于PC机和51单片机的两级递阶控制系统。 具体工作可分为以下部分： 1 先了解机械手的空间运动情况，知道怎样对机械手进行位姿描述，怎样建立空间坐标系等，为接下来的机械手的结构设计与控制设计做准备。 2 查阅相关的多足机器人的资料，根据尺寸要求和八足机器人所需要完成的任务，用Solidworks、Proe三文设计软件设计出机械手的三文模型，对其刚度、强度等方面进行校核。 3 根据设计的机械机构控制需求，设计相应的控制系统并完成原理图与PCB设计，焊板及硬件调试。 4 规划控制系统的软件控制流程与算法。 5根据控制要求，在keil c开发环境中编写控制程序并调试，调试成功后编译，生成可执行文件。 6完成控制电路板与机械执行机构的安装与调整，并用烧录软件将可执行文件烧录到单片机中，联机调试与改进，直至顺利完成指定功能。 2 机械手整体结构设计 本次毕业设计研究的全地形八足机器人机械手，主要用于辅助八足机器人完成 抓取、搬运、挖掘等一系列工作，来拓宽全地形八足机器人的使用范围。通过八足机器人底座和机械手的相互配合使工作空间大大地拓展，可以让机械手以最佳的姿态执行指定的任务。这大大增强了全地形八足机器人的执行能力，稍加改装便可应用于工业、农业、消防、安全防护以及一些危险环境中，用来代替人类或辅助人类完成所不能、不适或力所不及的工作。 (责任编辑：qin) |