基于stm32的機械臂運動控制分析設(shè)計-預(yù)覽頁
【正文】 際的原理圖和電路圖。此外，根據(jù)機器人末端執(zhí)行器的位置和姿態(tài)要求，通過運動學(xué)逆解求得各個關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角，可以實現(xiàn)對機器人進行運動分析、離線編程、軌跡規(guī)劃等工作。本文所研究的機器人由四個旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)和四個連桿組成，故為四自由度機器人。 cosθ1, cosθ2, cosθ3, cosθ4以下同。,θ2=0176。結(jié)果為:與圖1所示機器人手爪的位姿完全一致，表明所得結(jié)果正確。所以，進行手臂的設(shè)計時，一般應(yīng)注意下述要求：（1）剛度要大。（3）偏重力矩要小。一般來說是根據(jù)機械臂的用途來設(shè)計機械臂的自由度。作為機械臂的心臟，機械臂控制器是根據(jù)程序指令和從傳感器獲得的傳感信息來控制機械臂完成事先預(yù)定的動作或任務(wù)的裝置，控制器的性能決定了機械臂控制性能的好壞。（2）多CPU 分布式控制方式：多CPU 分布式控制系統(tǒng)的最大特點就是一個CPU負責控制一個關(guān)節(jié)軸，同時在上位機與單軸控制的CPU 之間設(shè)計了一個并行接口，其主要負責上、下位機的通信，從而保證了數(shù)據(jù)的可靠傳輸。本課題所設(shè)計的機械臂系統(tǒng)基于STM32微處理器，利用STM32強大的運算和處理能力，采用單CPU 集中控制方式即可滿足要求。關(guān)節(jié)控制系統(tǒng)的工作原理是：STM32微處理器內(nèi)部的PWM 單元產(chǎn)生PWM信號，驅(qū)動直流伺服電機旋轉(zhuǎn)。第3章 機械臂控制系統(tǒng)硬件設(shè)計機械臂控制系統(tǒng)通常要滿足如下幾個基本的要求：（1）控制系統(tǒng)的微型化、輕型化和模塊化。驅(qū)動模塊：負責機械臂各個關(guān)節(jié)的驅(qū)動，由舵機組成。CPU 的最高工作頻率為72MHz，支持Thumb2。 復(fù)位電路圖如上圖所示，B1為整個板的復(fù)位按鈕，當按鈕被按下時，STM32處理器、TFT彩屏等都將復(fù)位。JTAG 仿真調(diào)試手段作為其中的一種，是由ARM 公司提出的。該設(shè)計選用的舵機型號為分別MG995，、其參數(shù)如下：MG995：（1）尺寸：40mm20mm （2）重量：62g（3）技術(shù)參數(shù)：() 、() （4）扭矩：13KG （5）使用溫度：30~~+60攝氏度 （6）死區(qū)設(shè)定：4微秒 （7）工作電壓： MG995舵機一般來說，舵機是由舵盤、減速齒輪組、位置反饋電位計、直流電機、控制電路板等幾個重要部分組成的。AMS1117是正向低壓降的穩(wěn)壓器?？烧{(diào)型的LM2596甚至可以輸出低于37V的各種電壓。 5V穩(wěn)壓電路第4章 機械臂控制系統(tǒng)軟件設(shè)計初始化模塊主要負責完成如下工作：系統(tǒng)時鐘控制寄存器 RCC 的配置， SysTick 定時器，TIM 定時器，通用輸入輸出接口 GPIO ，嵌套向量中斷控制器 NVIC， PWM 波輸出，超聲波傳感器模塊的初始化。為了獲得最大的工作頻率，都會通過鎖相環(huán)配置出最大的72MHz頻率，供給CortexM3內(nèi)核使用。通過對SysTick控制與狀態(tài)寄存器的設(shè)置，可選擇上述時鐘或Cortex(HCLK)時鐘作為SysTick時鐘。本設(shè)計采用TIMTIM3的 PWM 輸出功能和TIM4的計數(shù)功能。GPIO 可通過配置寄存器工作在如下8種模式：浮空輸入、帶上拉電阻的輸入、帶下拉電阻的輸入、模擬輸入；開漏輸出、推挽輸出、復(fù)用推挽輸出、復(fù)用開漏輸出。無論是學(xué)術(shù)界、工業(yè)還是在教育教學(xué)方面都一直在進行著這方面的研究，距離成熟階段還要有一段時間。參考文獻[1] [J].出國與就業(yè),2012，(2) 8485.[2] [J].工業(yè)自動化,2011，40(07) 4546.[3] 劉忠，[J].中國機械工程,2012，23(23).[4] [D].沈陽：東北大學(xué)，2011：5.[5] 黃輝先，[J].機床與液壓,2001，(05) 9294.[6] [J].自動化與儀器儀表,2001，(03) 3032.[7] 劉鵬飛，韓九強，[J].微電子學(xué)與計算機, 2005，22(08) 59.附錄A附錄BXXV
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