【正文】 管腳相連接。同時(shí)選用通用的9芯的RS232接口，即DB9F。 圖 64 串行接口電路圖 傳感器 傳感器的選型本次設(shè)計(jì)傳感器采用VTI Technologies 公司的SCA100T系列。SCA100T是采用微電子機(jī)電技術(shù)（MEMS）制造的一款雙軸加速度傳感器，模擬輸出的電壓范圍為05v ，SCA100T單軸的最大輸出范圍約為177。90度。在采樣頻率為8Hz及以下時(shí)。MEMS是二十一世紀(jì)的前沿技術(shù)，采用MEMS技術(shù)可以在硅芯片上加工出完整的微型電子機(jī)械系統(tǒng)，包含了微型傳感器、微型機(jī)械機(jī)構(gòu)、以以及信號(hào)處理和控制電路、通訊接口等于一體的微型器件，把信息系統(tǒng)的微型化、多功能化、智能化和可靠性提高到新的高度。SCA100T內(nèi)部包含了一個(gè)硅敏感微電容傳感器和一個(gè)ASIC專(zhuān)用集成電路，ASIC電路集成了EEPROM存儲(chǔ)器、信號(hào)放大器、AD轉(zhuǎn)換器、溫度傳感器和SPI串行通信接口，組成了一個(gè)完整的數(shù)字模擬雙輸出的傳感器。有300和900兩種量程，主要性能如下：1. XY雙軸高分辨率雙軸測(cè)量。2. 單電源+5V直流供電，工作電流僅3Ma。3. 模擬量輸出和11位數(shù)字量輸出。4. AD轉(zhuǎn)換時(shí)間為150微秒。5. 數(shù)字激活內(nèi)部故障自檢測(cè)。6. 長(zhǎng)期工作穩(wěn)定性高。7. 可承受超過(guò)20000g的機(jī)械沖擊。加速度傳感器可以用來(lái)測(cè)定變化或恒定的加速度。恒定加速度的一個(gè)特例就是重力加速度，當(dāng)傳感器靜止時(shí)（沒(méi)有水平或垂直方向的加速度時(shí)），重力加速度方向和傳感器靈敏軸的夾角就是傾角。雙軸加速度傳感器測(cè)量?jī)A角有兩種放置方法：水平放置和一軸垂直放置。本次設(shè)計(jì)采用水平放置，示意圖如下圖65所示。圖65 水平放置方法水平放置在177。90度的范圍內(nèi)有很好的分辨率，水平放置時(shí)應(yīng)用如下的公式計(jì)算傾角：其中Ax、Ay表示重力加速度輸出，、表示傾斜角度（弧度）。 硬件電路的設(shè)計(jì)傳感器OUT1引腳為模擬量輸出管腳，將其接在ADC0809的IN0輸入接口，同時(shí)，為了進(jìn)行傳感器自檢和內(nèi)部校正，分別將傳感器的MISO、MOSI、SCK、。MISO用于傳輸傳感器內(nèi)部模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)， 引腳相連，用于向傳感器發(fā)送命令和進(jìn)行傳感器內(nèi)部自校正。CSB為片選信號(hào)引腳。具體硬件連接框圖如下圖66所示。圖66 傳感器與單片機(jī)連接框圖 電動(dòng)機(jī)的控制 機(jī)械手的各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)都是通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)的，所以電機(jī)的控制很重要，現(xiàn)今有很多種電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制芯片，根據(jù)所控制的電機(jī)種類(lèi)、電壓大小、電流大小等先關(guān)參數(shù)選擇相適應(yīng)的電機(jī)控制器，本次設(shè)計(jì)選擇L298N電機(jī)控制器來(lái)驅(qū)動(dòng)控制電機(jī)。 L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片簡(jiǎn)介L(zhǎng)298N 為SGSTHOMSON Microelectronics 所出產(chǎn)的雙全橋電機(jī)專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)芯片( DualFullBridge Driver ) ，內(nèi)部包含4信道邏輯驅(qū)動(dòng)電路，是一種二相和四相電機(jī)的專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)器，可同時(shí)驅(qū)動(dòng)2 個(gè)二相或1個(gè)四相電機(jī)，內(nèi)含二個(gè)HBridge 的高電壓、大電流雙全橋式驅(qū)動(dòng)器，接收標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯準(zhǔn)位信號(hào)，可驅(qū)動(dòng)46V、2A以下的電機(jī)，且可以直接透過(guò)電源來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓；此芯片可直接由單片機(jī)的IO 端口來(lái)提供模擬時(shí)序信號(hào)，方便簡(jiǎn)單。L298N 的接腳Pin1 和Pin15 可與電流偵測(cè)用電阻連接來(lái)控制負(fù)載的電路； OUTl、OUT2 和OUTOUT4 之間分別接2 個(gè)電機(jī)；input1~input4 輸入控制電位來(lái)控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)；Enable 則控制電機(jī)停轉(zhuǎn)。L298 ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS 絕對(duì)最大額定值：VS Power Supply 電源50 VVSS Logic Supply Voltage 電源電壓7 VVI,Ven Input and Enable Voltage 輸入電壓和啟用– to 7 V峰值輸出電流(每通道)：非重復(fù)性(t= 100ms) 3A重復(fù)(80% on –20% off。 ton = 10ms) 直流運(yùn)行2A 硬件電路圖 本次設(shè)計(jì)L298N輸入端引腳ININININ4分別接單片機(jī)數(shù)據(jù)輸出端管腳PA0、PAPAPA3，Vs為電源管腳，本次設(shè)計(jì)接24V直流電源，OUTOUTOUTOUT4為驅(qū)動(dòng)輸出管腳，分別與電機(jī)和電源相接，中間加二極管保持電壓不變，本次設(shè)計(jì)中L298N與直流伺服電機(jī)的硬件電器原理圖如下圖67所示: 圖67 L298N與電機(jī)硬件連接圖結(jié) 論兩個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)在忙碌中就快要結(jié)束了,在這兩個(gè)多月的時(shí)間里,在畢業(yè)設(shè)計(jì)之余還要兼顧找工作,因此,它兼顧了四年中所學(xué)的基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)知識(shí),因此不同于以前的課程設(shè)計(jì),我對(duì)待畢業(yè)設(shè)計(jì)的態(tài)度也不敢懶散,，以前的課程設(shè)計(jì)都是老師給出的，不用自己去煩惱。但是畢業(yè)設(shè)計(jì)就不同了，它是一個(gè)綜合設(shè)計(jì)，很多資料，數(shù)據(jù)都需要自己通過(guò)各種途徑搜集得到。雖然畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容繁多，過(guò)程繁瑣但我的收獲卻更加豐富。提高是有限的但提高也是全面的，正是這一次設(shè)計(jì)讓我積累了無(wú)數(shù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，使我的頭腦更好的被知識(shí)武裝了起來(lái)，也必然會(huì)讓我在未來(lái)的工作學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出更高的應(yīng)變能力，更強(qiáng)的溝通力和理解力。順利如期的完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我最大的動(dòng)力，讓我了解專(zhuān)業(yè)知識(shí)的同時(shí)也對(duì)本專(zhuān)業(yè)的發(fā)展前景充滿(mǎn)信心。在本次設(shè)計(jì)中，要用到許多基礎(chǔ)理論，由于有些知識(shí)已經(jīng)遺忘，這使我們要重新溫習(xí)知識(shí)，因此設(shè)計(jì)之前就對(duì)大學(xué)里面所涉及到的有關(guān)該課題的課程認(rèn)真的復(fù)習(xí)了一遍，開(kāi)始對(duì)本課題的設(shè)計(jì)任務(wù)有了大致的了解，并也有了設(shè)計(jì)的感覺(jué)。同時(shí)，由于設(shè)計(jì)的需要，要查閱并收集大量關(guān)于機(jī)械制造方面的文獻(xiàn)，進(jìn)而對(duì)這些文獻(xiàn)進(jìn)行分析和總結(jié)，這些都提高了我們對(duì)于專(zhuān)業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力和分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力。通過(guò)本次設(shè)計(jì)還使我更深切地感受到了團(tuán)隊(duì)的力量，在與同學(xué)們的討論中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)解決問(wèn)題，這些使我們相互之間的溝通協(xié)調(diào)能力得到了提高，團(tuán)隊(duì)合作精神也得到了增強(qiáng)?？梢哉f(shuō)，畢業(yè)設(shè)計(jì)體現(xiàn)了我們大學(xué)四年所學(xué)的大部分知識(shí)，也檢驗(yàn)了我們的綜合素質(zhì)和實(shí)際能力。同時(shí)也跨出了我的工程師之路的第一步。 致 謝為期三個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)就要結(jié)束了，我也順利的完成了我的課題設(shè)計(jì)，在此之際我要衷心的感謝在設(shè)計(jì)過(guò)程中一直幫助我支持我的閔振輝老師。我要感謝閔老師，老師在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)我的影響很大，設(shè)計(jì)過(guò)程中的很多個(gè)難點(diǎn)都是在老師的悉心指導(dǎo)下才克服的，還有閔老師的親切和善也是我在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中感受最深的。也因?yàn)檫@樣，和老師之間存在著師生心理障礙一下全無(wú)，我也就大方的有問(wèn)題就問(wèn)，有想法就提，這也使得我能更多的發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，并解決問(wèn)題。老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，淵博的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，誨人不倦教學(xué)精神，在學(xué)術(shù)上和為人上都是我們的楷模和榜樣。同時(shí)我還要感謝跟我一起參與設(shè)計(jì)的同學(xué)，雖然我們課題不同，但是都能在討論中發(fā)現(xiàn)各自的問(wèn)題，并互相提出解決的方法，設(shè)計(jì)能夠順利完成，也因?yàn)樗麄兊膸椭?。結(jié)束代表著新的開(kāi)始，新的征程，本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)將會(huì)成為我今后工作，學(xué)習(xí)生活中的一份堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和保證。從中吸取的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)也將成為我們?cè)诮窈笊畹缆飞系囊还P財(cái)富，挫折永遠(yuǎn)是前進(jìn)道路上所必須面對(duì)的，相信我們的未來(lái)會(huì)走的更好，也可以讓我們大學(xué)的老師放心。真心的感謝在大學(xué)幫助過(guò)我的老師和同學(xué)們，再次感謝你們。參 考 文 獻(xiàn)1 馮辛安,黃玉美,杜君文. 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)[J]. 第1版. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,1999(3）：5668.2 朱燈林 姜濤 王安麟等. 柔性機(jī)械手結(jié)構(gòu)/控制融合設(shè)計(jì)[J].上海:2000（2）: 3580.3 [M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2004：6064.4 (美).高級(jí)機(jī)器人手冊(cè). ：上海翻譯出版公司，2006：1012.5 [M].：冶金工業(yè)出版社，1996：5056.6 何發(fā)昌,[M]. ：高等教育出版社，1996：1620.7 [M]. : 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2005：1215.8 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第五卷第四十二篇:工業(yè)機(jī)器人). 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,2002：8589.9 [M]. 第1版. 北京：冶金工業(yè)出版社，2003:7682.10 馮辛安,黃玉美,杜君文. 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)[J]. 第1版. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,1999（3）：5668.11 [M]，2006：2028.12 [M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2001：8596.13 殷際英,[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003：5589.14 陸祥生，[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003:820.15 《工業(yè)機(jī)械手》編寫(xiě)組，工業(yè)機(jī)械手[M]，上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1998：5682.16 [J].測(cè)控技術(shù),2002:5672.17 CASTANO A，WILL P．Mechanical design of a module for reconfigurable robotsProcIEEE／IROS’00[M]，2002：2203220918 CHIRIKJIAN G．Kinematics of a metamorphic robotic system[M]．Proc．IEEE／ICRA，2005：449—455．19 Peter Nachtway. How Hydraulic Motion control Measures up[M]. Machine Design, April 15, 2004：5693.20 Ironmaking ,Steelmaking. Heckett MultiServ uses Fuchs handler[J],1999:125155.44