【正文】 于老師身體狀況欠佳，且公務(wù)繁忙，但是還是經(jīng)常抽時(shí)間來(lái)視察學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度，就畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的問(wèn)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)生鄭重向于老師表示感謝！ 另外，學(xué)生還要感謝 ****，他們?cè)趯W(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中給出了許多有益的建議，特此表示感謝！ 參考文獻(xiàn) [1] Craig, John J. Introduction to robotics. 北京 機(jī)械工業(yè)出 版社 ， 2021 [2] Basilio Bona and Aldo Curatella. Identification of Industrial Robot Parameters for Advanced ModelBased Controllers Design Proceedings of the 2021 IEEE International Conference on Robotics and Automation. 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各關(guān)節(jié)軸的回轉(zhuǎn)誤差，各連桿的受力變形誤差； （ 5） 運(yùn)行時(shí)，機(jī)械部分的振動(dòng) （ 6） 電位 器的 滑動(dòng)噪聲，以及電源的不穩(wěn)定都會(huì)導(dǎo)致反饋電壓的不準(zhǔn)確 （ 7） 用程序?qū)崿F(xiàn)制動(dòng)不如機(jī)械制動(dòng)裝置反應(yīng)快 可以繼續(xù)探索的方向 （ 1） 對(duì)于本文中的示教編程部分，將程序稍作修改，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)示教程序的保存和離線修改，進(jìn)而也容易實(shí)現(xiàn)離線編程。 2176。 （ 5） 關(guān)節(jié)角的方向及電位器的安裝 關(guān)節(jié)角最好符合關(guān)節(jié)角坐標(biāo)系，并且電位器輸出電壓最好隨關(guān)節(jié)角的增大而增大，這樣便于編程。 （ 4） 電位器輸出電壓會(huì)在一定范圍內(nèi)會(huì)有無(wú)規(guī)則的波動(dòng) 由于電位器材料電阻率分布的不均勻以及電刷滑動(dòng)時(shí)接觸電阻的無(wú)規(guī)律變化，會(huì)引起所謂的“滑動(dòng)噪聲”。 （ 2） 最好安裝機(jī)械制動(dòng)裝置 僅依靠程序來(lái)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)并不可靠，例如突然掉電，將無(wú)法制動(dòng)。 （ 4） 控制軟件的設(shè)計(jì) 軟件是機(jī)器人的“大腦思維”，軟件的設(shè)計(jì)就是將人的意志賦予機(jī)器人的“大腦”。 （ 2） 對(duì)關(guān)節(jié)軸電位器進(jìn)行重新標(biāo)定 由于標(biāo)定電壓不同，標(biāo)定曲線和所得的函數(shù)關(guān)系就不同，本文選用的是 10v 電壓。 回參考點(diǎn)的程序和回放示教程序一樣，不過(guò)回參考點(diǎn)只是運(yùn)行到一個(gè)位置。 設(shè)置參考點(diǎn)及回參考點(diǎn) 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。 程序運(yùn)行的時(shí)候，機(jī)器人各個(gè)關(guān)節(jié)同時(shí)運(yùn)動(dòng)，工作效率高；正在運(yùn)行的那行程序，以高亮狀態(tài)顯示。 為了便于對(duì)這些位置作修改，本文采用鏈表來(lái)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)這些結(jié)構(gòu)體。 用 for 函數(shù)控制循環(huán)次數(shù)，經(jīng)過(guò) n此循環(huán)后，跳出循環(huán)，大臂或小臂已停止下落實(shí)現(xiàn)制動(dòng) struct position *next。 float Voltage4。 float Voltage2。 選擇結(jié)果： kp=, ki=, kd=， t=10, n=10。 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 延時(shí) tms，再次采樣，取得誤差量 e1= fVoltage_former fVoltage 進(jìn)入 for 循環(huán) 延時(shí) tms，再次采樣，取得誤差量， 使 e2=e1， e1= fVoltage_former fVoltage。 此后，針對(duì)這種反彈現(xiàn)象對(duì)程序作過(guò)多次修改，結(jié)果都不太理想，所以就嘗試換一種方法。 下圖為程序流程圖： 方法一驗(yàn)證： 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(kāi)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 用方法一編寫(xiě)的程序，調(diào)用 OnT2Button()或 OnT3Button()函數(shù)后，對(duì)于正在上升的臂可以實(shí)現(xiàn)很好的制動(dòng)，而對(duì)于下降的臂則不可靠，有時(shí)候下降的臂停止下落后會(huì)反彈又向上運(yùn)動(dòng)。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(guò)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(guò)程。 電機(jī)的自鎖 前面在 節(jié)中講到該機(jī)器人關(guān)節(jié)上未裝制動(dòng)器，所以必須 通過(guò) 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 。 直流電機(jī)的伺服控制 對(duì)于大功率的直流電機(jī)，一般采用 PWM 控制來(lái)調(diào)節(jié)運(yùn)行速度，這 樣可以提高電路及電機(jī)的運(yùn)行效率，而本文中的電機(jī)功率并不是很大，為方便期間，采用了線性控制方法來(lái)調(diào)速。 實(shí)時(shí)顯示各個(gè)關(guān)節(jié)角及運(yùn)動(dòng)范圍控制 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(guò)調(diào)用 bool CRobotDlg::position_now(USHORT ka1_chan)，采樣電位器輸出電壓，通過(guò)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)。 研華 公司的數(shù)據(jù)采集卡驅(qū)動(dòng)程序中，附帶許多與板卡相關(guān)的函數(shù)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以供使用，極大的方便了程序編寫(xiě)。 從圖 可以看出，工控機(jī) 通過(guò) 數(shù)據(jù)采集 控制 。 預(yù)期的功能 （ 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)。 這里設(shè)定兩路電壓輸出： —— 供給伺服放大器運(yùn)行， —— 保證電位計(jì)的正常工作。 電位器 1 的標(biāo)定 ， 如圖 所示： 圖 電位器 關(guān)節(jié)角 1 與電位計(jì) 1 的函數(shù)關(guān)系： a= 電位器 2 的標(biāo)定 圖 如圖 所示： 關(guān)節(jié)角 2 與電位計(jì) 2 的函數(shù)關(guān)系： a= 電位器 3 的標(biāo)定 圖 如圖 所示： 關(guān)節(jié)角 3 與電位計(jì) 3 的函數(shù)關(guān)系： a= 電位器 4 的標(biāo)定 圖 如圖 所示： 關(guān)節(jié)角 4 與電位計(jì) 4 的函數(shù)關(guān)系： a= 電位器 5 的標(biāo)定 圖 如圖 所示： 電機(jī) 5 與電位計(jì) 5 的函數(shù)關(guān)系： a= 注：以上標(biāo)定工作都是在 的電壓下測(cè)量的 電源 電位器和伺服放大器都需要一定的電壓，特別是電位計(jì) 是在 的條件下工作的，穩(wěn)定的電壓對(duì)于保證電位計(jì)反饋信號(hào)的真實(shí)性具有重大的影響；而伺服放大器是在 12v~30v 范圍內(nèi)工作的，電壓只要在此范圍內(nèi)即可。電位器的標(biāo)定就是根據(jù)在各個(gè)角度處測(cè)量的電壓值，擬合出一條直線， 近似替代真實(shí)的函數(shù)關(guān)系。電位器安裝在機(jī)器人的各個(gè)關(guān)節(jié)輸出軸上，所以在關(guān)節(jié)角的運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)，電位計(jì)的輸出電壓和關(guān)節(jié)角是一一對(duì)應(yīng)的，存在著一定的函數(shù)關(guān)系。 本文采用的電位器是單圈的，也就是說(shuō)各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)角度小于 360186。它對(duì)外有三個(gè)引出端，其中兩個(gè)為固定端，另一個(gè)是中心抽頭。 其中 PCL812PG 通過(guò)五路數(shù)字量輸出來(lái)控制電機(jī)電路的通斷， PCL726 通過(guò)五路模擬量輸出來(lái)控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)和運(yùn)行速