工業(yè)機械手畢業(yè)設(shè)計論文-資料下載頁
2025-06-18 23:20本頁面
【正文】 不方便在原有機構(gòu)上添加機械制動器，所以只能通過軟件來實現(xiàn)肩關(guān)節(jié)和軸關(guān)節(jié)的電氣制動。 采用電氣制動器，其優(yōu)點在于：在不增加驅(qū)動系統(tǒng)質(zhì)量的同時又具有制動功能，這是非常理想的情況，而在機器人上安裝機械制動器會使質(zhì)量有所增加，故應(yīng)盡量避免。缺點在于：這種方法不如機械制動器工作可靠，斷電的時候?qū)⑹ブ苿幼饔谩５?章 控制系統(tǒng)軟件以上完成了機器人的本體設(shè)計，下面將通過設(shè)計控制軟件，使計算機通過數(shù)據(jù)采集卡有條不紊地向外部發(fā)送指揮信號，最終驅(qū)動機器人各個關(guān)節(jié)的運動，使之按照人的意愿“工作”。（1）. 實時顯示各個關(guān)節(jié)角，并且可以防止各個關(guān)節(jié)的運動角度超出預(yù)定的關(guān) 節(jié)角范圍內(nèi)；（2）. 實現(xiàn)直流電機的伺服控制；（3）. 實現(xiàn)電機的自鎖；（4）. 實現(xiàn)示教編程及在線修改程序；（5）. 可以設(shè)置參考點，使機器人在空間有一個固定的參考位置，可以回參考點。 實現(xiàn)方法 以模塊化程序設(shè)計思想為指導(dǎo)，以預(yù)期要實現(xiàn)的功能作為各個模塊，設(shè)計控制軟件。 本文采用了Visual C++作為編程工具。 在BOOL CRobotDlg::OnInitDialog()函數(shù)中，設(shè)置定時器SetTimer(1, gwScanTime, NULL)，然后在void CRobotDlg::OnTimer(UINT nIDEvent)函數(shù)中，通過調(diào)用bool CRobotDlg::position_now(USHORT ka1_chan)，采樣電位器輸出電壓，通過前面的電位器標(biāo)定函數(shù)，換算出各個關(guān)節(jié)的角度，并顯示出來。在void CRobotDlg::OnChangeAngle?Edit()函數(shù)中（?表示1，2，3，4，5），將換算出的角度與該關(guān)節(jié)預(yù)設(shè)的運動范圍作比較，看其是否在此區(qū)間內(nèi)，否則彈出警告對話框，并且自動停止該關(guān)節(jié)的運動。該機器人關(guān)節(jié)上未裝制動器，所以必須通過軟件程序?qū)崿F(xiàn)關(guān)節(jié)的自鎖，尤其是肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)的自鎖。解決思路：大臂和小臂在電機運轉(zhuǎn)時不會由于重力而掉落，在電機停止的時候卻會下落，因為電機一旦停止，就失去了驅(qū)動力矩，因此若想讓大臂和小臂停止在預(yù)定位置，應(yīng)該在此位置給關(guān)節(jié)電機施加一個電壓，讓它擔(dān)負起大臂或小臂，而不讓其由于重力而下落。但是，在不同的位置，重力對大臂或小臂的力矩不同，應(yīng)提供給電機的電壓也不同，如何選取電機的電壓呢？提供給電機的電壓小了，不足以抵抗重力的力矩；提供給電機的電壓大了，會使電機轉(zhuǎn)動，使大臂或小臂上升；所以，最好能通過程序來自適應(yīng)選擇這個制動電壓，方法有多種，下面是本文的設(shè)計過程。程序設(shè)計： 在調(diào)用在OnT2Button()或OnT3Button()函數(shù)時，先給電機一個0電壓，使電機失去驅(qū)動力矩，同時調(diào)用position_now(USHORT ka1_chan)函數(shù)獲得此刻的關(guān)節(jié)位置，再給電機一個小電壓，形成一個小的制動力矩，通過采樣此刻位置看其是否能使關(guān)節(jié)制動；如果不能，則使該電壓值按照一定的步長線性增加，以增大制動力矩；這通過一個while()循環(huán)實現(xiàn)，如果采樣位置不再減小，則表示大臂或小臂已停止下落，可跳出循環(huán)。下圖為程序流程圖：調(diào)用OnT2Button()或OnT3Button()函數(shù)使電機電壓為0，并采樣此時位置，將電位器輸出值存放在fVoltage_former中考慮到大臂或小臂上升時的慣性，循環(huán)采樣一直到采樣值fVoltage=fVoltage_former跳出循環(huán)，表示大臂或小臂已經(jīng)開始下落了循環(huán)采樣一直到采樣值fVoltage=fVoltage_former跳出循環(huán)，表示大臂或小臂已經(jīng)制動在自所位置了設(shè)計方法：當(dāng)機器人停止在某個位置時，可以記錄下在該位置所對應(yīng)的一組關(guān)節(jié)角，這一組關(guān)節(jié)角用一個結(jié)構(gòu)體存儲 struct position { float Voltage1。 float Voltage2。 float Voltage3。 float Voltage4。 float Voltage5。 struct position *next。 }程序啟動或退出的時候，機器人應(yīng)停留在預(yù)設(shè)的參考點上，這個參考點在初始對話框函數(shù)BOOL CRobotDlg::OnInitDialog()中預(yù)先設(shè)置。在程序運行期間，使用者也可以自行設(shè)置。回參考點的程序和回放示教程序一樣，不過回參考點只是運行到一個位置。 致 謝 本次畢業(yè)設(shè)計，是學(xué)院的老師考慮到學(xué)生日后的研究方向而特意為我安排的。通過這次訓(xùn)練，提高了自己的動手能力、設(shè)計能力和編程水平，為學(xué)生日后順利進入機器人這一深邃的科研領(lǐng)域作下了鋪墊。本次畢業(yè)設(shè)計，學(xué)生收獲頗多，這與老師們的悉心指導(dǎo)是分不開的。就設(shè)計過程中遇到的問題給予耐心指導(dǎo)，敦敦教誨，身體力行，實在令學(xué)生欽佩感動不已！特此，學(xué)生鄭重向老師表示感謝！ 參考文獻[1] Craig, John J. Introduction to robotics. 北京 機械工業(yè)出版社，2006 [2] Basilio Bona and Aldo Curatella. Identification of Industrial Robot Parameters for Advanced ModelBased Controllers Design Proceedings of the 2005 IEEEInternational Conference on Robotics and Automation. Barcelona, Spain, April 2005[3] 索羅門采夫. 工業(yè)機器人圖冊. 北京 機械工業(yè)出版社，1993 [4] 周伯英. 工業(yè)機器人設(shè)計. 北京 機械工業(yè)出版社，1995[5] 郭洪紅 賀繼林 田宏宇 席巍. 工業(yè)機器人技術(shù). 西安電子科技大學(xué)出版社，2006[6] 三浦宏文. 機電一體化實用手冊. 科學(xué)出版社 OHM社，2001[7] 陳國聯(lián) 王建華 夏建生. 電子技術(shù). 西安交通大學(xué)出版社，2002[8] 沈裕康 嚴(yán)武升 楊庚辰. 電機與電器. 北京理工大學(xué)出版社，2002[9] 羅建軍 朱丹軍 顧剛 劉路放. 大學(xué)C++程序設(shè)計教程. 北京：高等教育出版社，2004[10] 羅建軍 崔舒寧 楊琦. 大學(xué)Visual C++程序設(shè)計案例教程. 北京：高等教育出版社，200
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