基于单电机控制的机械手 毕业论文.docVIP

目录 1绪论 5 1.1 机器人概述 6 1.2 慧鱼创意组合模型 7 1.2.1慧鱼模型公司简介 7 1.2.2慧鱼设备特点 9 1.2.3慧鱼模型应用 9 1.3 单片机简介 11 2 系统设计 13 2.1 系统设计的要求与任务 13 2.1.1 设计任务 13 2.1.2 设计要求 13 2.2本文的主要研究内容意义 14 2.3 总体设计方案 14 3 硬件设计 15 3.1硬件设计基本框图 15 3.2 基本流程 16 3.3控制器的核心—单片机的选型与设计 18 3.3.1芯片引脚说明 18 3-2单片机引脚图 19 3.3.2单片机的I/O口结构 20 3.3.3 A/D转换 21 3.4上位机通信 21 3.4.1串行通信 22 3.4.2 RS-232 22 3.5直流机 25 3.5.1 直流机简介 25 3.5.2 L293及驱动电路 26 3.6时钟和复位电路设计 28 3.6.1 时钟电路设计 28 3.6.2复位电路设计 29 3.7开关量采集电路 29 4 软件设计 30 4.1软件流程图 30 4-1 软件流程图 31 4.2 主从机信息交换流程图图 31 4.3软件抗于扰 32 4.3.1 输入输出的软件抗干扰 32 4.3.2 程序执行过程中的软件抗于扰 33 4.3.3系统的恢复 37 总结 39 致谢 40 主要参考文献： 40 附录 42 1绪论 基于单电机控制的机械手，就其本质上来说，属于工业机器人的范畴，机器人工程师近二十多年来迅速发展起来的综合学科。它集中了机械工程、电子工程、计算机工程、自动控制工程以及人工智能等多种学科的必威体育精装版研究成果，师当代科学技术发展最活跃的领域之一，也是我国科技界跟踪国际高科技发展的重要方面。工业机器人的研究、制造和应用水平，师一个国家科技水平和经济实力的象征，正受到许多国家的广泛重视。 本毕业设计是基于单片机控制的机械手的设计，机械手各活动部件采用直流电机驱动，单片机发送的控制信号经过功率放大，转换后，控制直流电机转动与停止，各个电机的协调转动，完成机械手的升降，左右旋转，伸缩等功能。工业机械手可以代替人手的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，提高劳动生产率和自动化水平。工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期频繁，单调的操作，如果没有机械手那么工人的劳动强度是很高的，有时候还要用行车员工件，生产速度大大延缓，这种情况采用机械手是很有效的。此外它能在高温、低温、深水、宇宙、反射性和其他有毒、有污染环境条件上进行操作。更显其优越性，有着广阔的发展前途。 工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械人的研制和生产已成为高技术邻域内，迅速发殿起来的一门新兴的技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用在机械工业中，应用机械手的意义可以概括如下：一以提高生产过程中的自动化程度 应用机械手有利于实现材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化的程度，从而可以提高劳动生产率和降低生产成本。 二以改善劳动条件，避免人身事故 在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空间狭窄的场合中，用人手直接操作是有危险或根本不可能的，而应用机械手即可部分或全部代替人安全的完成作业，使劳动条件得以改善。 在一些简单、重复，特别是较笨重的操作中，以机械手代替人进行工作，可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。 三可以减轻人力，并便于有节奏的生产综上所述，有效的应用机械手，是发展机械工业的必然趋势。(RIA-Robot Institute of American):“一种用于搬运材料、部件、工具或其它特种装置的可重复编程的多功能的操作机。” 日本工业机器人协会(JIRA-Japanese Industrial Robot Association):“一种带有存储器件和末端执行器的通用机械，它能够通过自动化的动作替代人类劳动。” 1987年国际标准化组织对工业机器人进行了统一的定义:“工业机器人是