【正文】 R/W線，地址譯碼有時(shí)需3到15級(jí)門(mén)延遲，來(lái)防止讀鎖存。其工作原理：當(dāng)鎖存允許端為高電平時(shí)，Q端跟隨D端變化；當(dāng)鎖存允許由高變低時(shí)，將此變化前一瞬時(shí)輸入鎖存，此后輸入（D）不會(huì)影響輸出（Q）直至鎖存允許為高電平，E是讀選通脈沖。8205的邏輯符號(hào)、引腳排列，選通和譯碼真值表如下： 引腳說(shuō)明：A0~A2為選址輸入，E1~E3為選通允許輸入（既片選），O0~O7為譯碼輸出。當(dāng)8205被片選時(shí)，它的八個(gè)輸出端之一變“低”，于是存儲(chǔ)器系統(tǒng)的一行被選中。譯碼器采用74LS138（8205），它具有以下特性：能作為I/O口或存儲(chǔ)器地址選擇器，擴(kuò)充簡(jiǎn)便，有輸入選擇端，采用了遵肖特基雙極型工藝，最大延遲為18ns，連接與TTL邏輯電路兼容，,是標(biāo)準(zhǔn)TTL輸入負(fù)載的1/6。 :WR(外部RAM寫(xiě)選通脈沖輸出線)。 :T0(T0外部記數(shù)脈沖輸入線)。 :INT0(外部中斷0輸入線)。 :RXD(串行輸入口)。 b. I/O口的驅(qū)動(dòng)能力，P0口可驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL門(mén)電 路，PPP3則只能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL門(mén)。：Vcc，Vss，XTAL1，XTAL2。P3（雙功能）（10~17腳）：P3口是一個(gè)多用途的端口。P2（準(zhǔn)雙向I/O）口（21~28腳）：在結(jié)構(gòu)上，P2口比P1口多了一個(gè)輸出轉(zhuǎn)換控制部分。 P0（雙向I/O）口（39~32腳）：P0口既可作地址/ 數(shù)據(jù)總線使用，又可作通用I/O口用。在訪問(wèn)程序存儲(chǔ)器時(shí)，DPTR可用作基址寄存器，這時(shí)采用一條基址+變址尋址方式的指令MOVC A，+DPTR,常用于讀取存放在程序存儲(chǔ)器內(nèi)的表格數(shù)據(jù)。DPTR主要用來(lái)保持16位地址，當(dāng)64KB外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間尋址時(shí)，可作為間接寄存器用。SCON串行控制98HSBUF串行數(shù)據(jù)緩沖器99HPCON電源控制97H數(shù)據(jù)指針DPTR（83H，82H）：數(shù)據(jù)指針DPTR是一個(gè)16位專用寄存器，其高位字節(jié)寄存器用DPH表示，低位字節(jié)寄存器用DPL表示。TCON定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制88H+IP中斷優(yōu)先級(jí)控制0B8HP2口20A0HP0口080HBB寄存器0F0H對(duì)單片機(jī)應(yīng)用者來(lái)說(shuō)，掌握個(gè)各SFR的工作狀態(tài)，工作方式，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)的控制具有重要的意義。片內(nèi)的SFR能綜合的實(shí)時(shí)反映整個(gè)單片機(jī)基本系統(tǒng)內(nèi)部的工作狀態(tài)及工作方式。這些寄存器分散地分布在片內(nèi)RAM的高128字節(jié)地址80H~FFH，訪問(wèn)這些專用寄存器僅允許使用直接尋址的方式。特殊功能寄存器SFR：8031單片機(jī)片內(nèi)的SFR與存儲(chǔ)器是獨(dú)立的，但它能像訪問(wèn)內(nèi)部RAM一樣被訪問(wèn)。存儲(chǔ)器刷新寄存器R：8031可以使用動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器。 變址寄存器IX及IY：它們能將其內(nèi)容加減一個(gè)稱作偏移量的數(shù)，以達(dá)到一個(gè)新的地址。在指令系統(tǒng)中有棧操作指令PUSH（壓入）和POP（彈出），如有必要，中斷時(shí)可用把PSW的內(nèi)容壓入堆棧，加以保護(hù)，返回前用POP指令恢復(fù)。 由于棧指針是一個(gè)8位的專用寄存器，其值可由軟件改變，因此在內(nèi)部RAM中的位置比較靈活。系統(tǒng)復(fù)位后，SP初始化為07H，使得堆棧事實(shí)由08H單元開(kāi)始。用以指示堆棧區(qū)的最上面的存儲(chǔ)單元的地址，即棧頂?shù)刂?。它們?nèi)庆o態(tài)RAM實(shí)現(xiàn)。由于寄存器很多，故稱其為堆。 CPU采用8031微處理器地址譯碼器內(nèi)存RAM和EPROM以及鎖存器組成。伺服板共8塊，負(fù)責(zé)完成四個(gè)軸的位置環(huán)速度環(huán)和電流環(huán)的伺服控制。 I/O端口 及 電平轉(zhuǎn)換電路輔助運(yùn)算回路RAMROM8031CPU控制板 伺服板機(jī)器人伺服控制電路讀位置電路串行中斷電路串行通訊電路 示教盒脈沖分配電路 圖31控制系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)圖 主CPU板是本控制器的核心，其上有CPU、存儲(chǔ)器、多級(jí)中斷控制電路、脈沖分配電路、讀位置電路以及串行通訊電路等，完成系統(tǒng)的管理、控制運(yùn)算、伺服系統(tǒng)控制和仿置檢測(cè)等控制功能以及與示教盒、控制板的通訊。 本機(jī)器人的控制系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)如圖31。RAM和ROM 的存儲(chǔ)量大小直接影響計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍。不同型號(hào)的微型計(jì)算機(jī)主要是中央處理器CPU的內(nèi)容的功能不同，因而有不同的指令系統(tǒng)和匯編語(yǔ)言。 B. 內(nèi)存儲(chǔ)器，即主記憶裝置ROM及RAM 。 微型計(jì)算機(jī)種類很多，一般均由以下三部分組成。第一層為最高層，其任務(wù)是識(shí)別工作空間，并據(jù)此決定如何完成給定的任務(wù)；第二層是決策層，其任務(wù)是將給定的操作分成基本的運(yùn)動(dòng)；第三層是策略層，其工能是將基本的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成各自由度的運(yùn)動(dòng)；第四層是執(zhí)行層，它將控制機(jī)器人完成各自由度的運(yùn)動(dòng)。為了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，就必須保證機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)速度、加速度連續(xù)，這無(wú)疑也需要進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算。連續(xù)軌跡不僅與運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)與終點(diǎn)有關(guān)，還必須保證運(yùn)動(dòng)軌跡與設(shè)計(jì)軌跡一致。機(jī)械手的控制系統(tǒng)，原則上可分為點(diǎn)位控制與連續(xù)軌跡控制兩大類。 手臂的尺寸設(shè)計(jì)與校核尺寸設(shè)計(jì)長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為,內(nèi)徑為,半徑R=105mm,軸徑半徑,運(yùn)行角速度=，,壓強(qiáng), 則力矩： 尺寸校核1．測(cè)定參與手臂轉(zhuǎn)動(dòng)的部件的質(zhì)量,分析部件的質(zhì)量分布情況，質(zhì)量密度等效分布在一個(gè)半徑的圓盤(pán)上，那么轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： （） 考慮軸承，油封之間的摩擦力，設(shè)定一摩擦系數(shù), 總驅(qū)動(dòng)力矩： 設(shè)計(jì)尺寸滿足使用要求。平衡裝置在本設(shè)計(jì)中，為了使手臂的兩端能夠盡量接近重力矩平衡狀態(tài)，減少手抓一側(cè)重力矩對(duì)性能的影響，故在手臂伸縮一側(cè)加裝平衡裝置，裝置內(nèi)加放砝碼，砝碼塊的質(zhì)量根據(jù)抓取物體的重量的運(yùn)行參數(shù)視具體情況加以調(diào)節(jié)，務(wù)求使兩端盡量接近平衡。具體的安裝形式應(yīng)該根據(jù)本設(shè)計(jì)的具體結(jié)構(gòu)和抓取物體重量等因素來(lái)確定，同時(shí)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和布局上應(yīng)該盡量減少運(yùn)動(dòng)部件的重量和減少對(duì)回轉(zhuǎn)中心的慣量。尺寸校核1. 在校核尺寸時(shí)，只需校核內(nèi)徑=63mm,半徑R=,設(shè)計(jì)使用壓強(qiáng), 則驅(qū)動(dòng)力： 2．測(cè)定手腕質(zhì)量為50kg,設(shè)計(jì)加速度，則慣性力： ，設(shè)定摩擦系數(shù), 總受力 所以標(biāo)準(zhǔn)CTA的尺寸符合實(shí)際使用驅(qū)動(dòng)力要求。在此處估計(jì)為的3倍，3 設(shè)計(jì)尺寸符合使用要求，安全。, 處的支承反力(N)，可按手腕轉(zhuǎn)動(dòng)軸的受力分析求解，根據(jù),得:同理，根據(jù)(F),得:式中: 的重量(N),— 如圖41所示的長(zhǎng)度尺寸(cm).轉(zhuǎn)的動(dòng)片與徑、定片、端蓋等處密封裝置的摩擦阻力矩M封，與選用的密襯裝置的類型有關(guān)，應(yīng)根據(jù)具體情況加以分析。 手腕轉(zhuǎn)動(dòng)件的重心到轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的偏心距(cm)當(dāng)工件的重心與手腕轉(zhuǎn)動(dòng)軸線重合時(shí)，則.手腕轉(zhuǎn)動(dòng)軸在軸頸處的摩擦阻力矩 ()式中: ， 轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸頸直徑(cm)?！?起動(dòng)過(guò)程所轉(zhuǎn)過(guò)的角度(弧度)。 工件的重心到轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的偏心距(cm), 手腕轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角速度(弧度/s)。 工件對(duì)手腕轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。 參與轉(zhuǎn)動(dòng)的零部件的重量(包括工件、手部、手腕回轉(zhuǎn)的動(dòng)片)對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線所產(chǎn)生的偏重力矩(). 手腕回轉(zhuǎn)的動(dòng)片與定片、徑、端蓋等處密封裝置的摩擦阻力矩()。 圖22手碗回轉(zhuǎn)時(shí)受力狀態(tài)手腕轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所需的驅(qū)動(dòng)力矩可按下式計(jì)算: 式中: 驅(qū)動(dòng)手腕轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力矩()。它的結(jié)構(gòu)緊湊，但回轉(zhuǎn)角度小于，并且要求嚴(yán)格的密封。手腕自由度的選用與機(jī)械手的通用性、加工工藝要求、工件放置方位和定位精度等許多因素有關(guān)。若被抓取工件的最大加速度取時(shí)，則:所以 所以?shī)A持工件時(shí)所需夾緊的驅(qū)動(dòng)力為。(五)考慮被抓取對(duì)象的要求根據(jù)機(jī)械手的工作需要，通過(guò)比較，我們采用的機(jī)械手的手部結(jié)構(gòu)是一支點(diǎn)， 兩指回轉(zhuǎn)型，由于工件多為圓柱形，故手指形狀設(shè)計(jì)成V型，其結(jié)構(gòu)如附圖所示。例如圓柱形工件采用帶“V”形面的手指，以便自動(dòng)定心。對(duì)于移動(dòng)型手指只有開(kāi)閉幅度的要求。(二)手指間應(yīng)具有一定的開(kāi)閉角兩手指張開(kāi)與閉合的兩個(gè)極限位置所夾的角度稱為手指的開(kāi)閉角。移動(dòng)型應(yīng)用較少，其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜龐大，當(dāng)移動(dòng)型手指夾持直徑變化的零件時(shí)不影響其軸心的位置，能適應(yīng)不同直徑的工件。同理，當(dāng)二支點(diǎn)回轉(zhuǎn)型手指的手指長(zhǎng)度變成無(wú)窮長(zhǎng)時(shí)，就成為移動(dòng)型。夾持式是最常見(jiàn)的一種，其中常用的有兩指式、多指式和雙手雙指式:按手指夾持工件的部位又可分為內(nèi)卡式(或內(nèi)漲式)和外夾式兩種:按模仿人手手指的動(dòng)作，手指可分為一支點(diǎn)回轉(zhuǎn)型，二支點(diǎn)回轉(zhuǎn)型和移動(dòng)型(或稱直進(jìn)型)，其中以二支點(diǎn)回轉(zhuǎn)型為基本型式。4 應(yīng)能保證工件的可靠定位5 應(yīng)適應(yīng)被抓取對(duì)象的要求6 盡可能具有一定的通用性 夾持式手部結(jié)構(gòu)由手指(或手爪)和傳力機(jī)構(gòu)所組成。2 應(yīng)具有足夠的張開(kāi)角，來(lái)適應(yīng)它抓取和松開(kāi)工件之間較大的直徑范圍，而且?jiàn)A持工件中心位置變化要?。炊ㄎ徽`差?。?。抓取工件的方式有兩種：外卡式和內(nèi)撐式。 鉗爪式手部機(jī)構(gòu)是最常見(jiàn)的形式之一。目前，根據(jù)被抓取工件、工件等的形狀、尺寸、重量、易碎性、表面粗糙度的不同，在工業(yè)生產(chǎn)中使用著多種形式的手部機(jī)構(gòu)，最常見(jiàn)的是鉗爪式、磁吸式和氣吸式，也有少數(shù)的特殊形式。手部負(fù)重：10kg（） 自由度數(shù)：4個(gè)，沿Z軸的上下移動(dòng)，繞Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)，沿X 軸的伸縮，繞X軸的轉(zhuǎn)動(dòng) 坐標(biāo)型式：圓柱坐標(biāo)，其圓柱坐標(biāo)型式的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖所示（見(jiàn)圖1） 最大工作半徑：1800mm，最小工作半徑1350mm 手臂最高中心位置：1012mm或伺服電機(jī)上端最高行程：1387mm（見(jiàn)圖2） 最小行程：1237mm ω φ X Z 手臂運(yùn)動(dòng)參數(shù)： 伸縮行程（X）：450 伸縮速度：〈250mm/s 升降行程（Z）：150mm 升降速度：〈60mm/s 回轉(zhuǎn)范圍（φ）：0~180度 回轉(zhuǎn)速度：〈70/s 手腕運(yùn)動(dòng)參數(shù)： 回轉(zhuǎn)范圍（ω）：0~180