工業(yè)機(jī)械手畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-資料下載頁(yè)
2025-06-18 23:20本頁(yè)面
【正文】 不方便在原有機(jī)構(gòu)上添加機(jī)械制動(dòng)器，所以只能通過軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)肩關(guān)節(jié)和軸關(guān)節(jié)的電氣制動(dòng)。 采用電氣制動(dòng)器，其優(yōu)點(diǎn)在于：在不增加驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)質(zhì)量的同時(shí)又具有制動(dòng)功能，這是非常理想的情況，而在機(jī)器人上安裝機(jī)械制動(dòng)器會(huì)使質(zhì)量有所增加，故應(yīng)盡量避免。缺點(diǎn)在于：這種方法不如機(jī)械制動(dòng)器工作可靠，斷電的時(shí)候?qū)⑹ブ苿?dòng)作用。第3章 控制系統(tǒng)軟件以上完成了機(jī)器人的本體設(shè)計(jì)，下面將通過設(shè)計(jì)控制軟件，使計(jì)算機(jī)通過數(shù)據(jù)采集卡有條不紊地向外部發(fā)送指揮信號(hào)，最終驅(qū)動(dòng)機(jī)器人各個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)，使之按照人的意愿“工作”。（1）. 實(shí)時(shí)顯示各個(gè)關(guān)節(jié)角，并且可以防止各個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)角度超出預(yù)定的關(guān) 節(jié)角范圍內(nèi)；（2）. 實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的伺服控制；（3）. 實(shí)現(xiàn)電機(jī)的自鎖；（4）. 實(shí)現(xiàn)示教編程及在線修改程序；（5）. 可以設(shè)置參考點(diǎn)，使機(jī)器人在空間有一個(gè)固定的參考位置，可以回參考點(diǎn)。 實(shí)現(xiàn)方法 以模塊化程序設(shè)計(jì)思想為指導(dǎo)，以預(yù)期要實(shí)現(xiàn)的功能作為各個(gè)模塊，設(shè)計(jì)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(shí)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(gè)關(guān)節(jié)的角度，并顯示出來(lái)。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(yùn)動(dòng)范圍作比較，看其是否在此區(qū)間內(nèi)，否則彈出警告對(duì)話框，并且自動(dòng)停止該關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)。該機(jī)器人關(guān)節(jié)上未裝制動(dòng)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(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不會(huì)由于重力而掉落，在電機(jī)停止的時(shí)候卻會(huì)下落，因?yàn)殡姍C(jī)一旦停止，就失去了驅(qū)動(dòng)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(jī)施加一個(gè)電壓，讓它擔(dān)負(fù)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(duì)大臂或小臂的力矩不同，應(yīng)提供給電機(jī)的電壓也不同，如何選取電機(jī)的電壓呢？提供給電機(jī)的電壓小了，不足以抵抗重力的力矩；提供給電機(jī)的電壓大了，會(huì)使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使大臂或小臂上升；所以，最好能通過程序來(lái)自適應(yīng)選擇這個(gè)制動(dòng)電壓，方法有多種，下面是本文的設(shè)計(jì)過程。程序設(shè)計(jì)： 在調(diào)用在OnT2Button()或OnT3Button()函數(shù)時(shí)，先給電機(jī)一個(gè)0電壓，使電機(jī)失去驅(qū)動(dòng)力矩，同時(shí)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(jī)一個(gè)小電壓，形成一個(gè)小的制動(dòng)力矩，通過采樣此刻位置看其是否能使關(guān)節(jié)制動(dòng)；如果不能，則使該電壓值按照一定的步長(zhǎng)線性增加，以增大制動(dòng)力矩；這通過一個(gè)while()循環(huán)實(shí)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(jī)電壓為0，并采樣此時(shí)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(shí)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(dòng)在自所位置了設(shè)計(jì)方法：當(dāng)機(jī)器人停止在某個(gè)位置時(shí)，可以記錄下在該位置所對(duì)應(yīng)的一組關(guān)節(jié)角，這一組關(guān)節(jié)角用一個(gè)結(jié)構(gòu)體存儲(chǔ) struct position { float Voltage1。 float Voltage2。 float Voltage3。 float Voltage4。 float Voltage5。 struct position *next。 }程序啟動(dòng)或退出的時(shí)候，機(jī)器人應(yīng)停留在預(yù)設(shè)的參考點(diǎn)上，這個(gè)參考點(diǎn)在初始對(duì)話框函數(shù)BOOL CRobotDlg::OnInitDialog()中預(yù)先設(shè)置。在程序運(yùn)行期間，使用者也可以自行設(shè)置。回參考點(diǎn)的程序和回放示教程序一樣，不過回參考點(diǎn)只是運(yùn)行到一個(gè)位置。 致 謝 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，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(dòng)手能力、設(shè)計(jì)能力和編程水平，為學(xué)生日后順利進(jìn)入機(jī)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(jì)，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(jì)過程中遇到的問題給予耐心指導(dǎo)，敦敦教誨，身體力行，實(shí)在令學(xué)生欽佩感動(dòng)不已！特此，學(xué)生鄭重向老師表示感謝！ 參考文獻(xiàn)[1] Craig, John J. Introduction to robotics. 北京 機(jī)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(jī)器人圖冊(cè). 北京 機(jī)械工業(yè)出版社，1993 [4] 周伯英. 工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì). 北京 機(jī)械工業(yè)出版社，1995[5] 郭洪紅 賀繼林 田宏宇 席巍. 工業(yè)機(jī)器人技術(shù). 西安電子科技大學(xué)出版社，2006[6] 三浦宏文. 機(jī)電一體化實(shí)用手冊(cè). 科學(xué)出版社 OHM社，2001[7] 陳國(guó)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?？?嚴(yán)武升 楊庚辰. 電機(jī)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(jì)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(jì)案例教程. 北京：高等教育出版社，200
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