基于stm32的機械臂運動控制分析設計-展示頁
2025-07-05 09:41本頁面
【正文】 出機器人手爪坐標系相對于參考坐標系的空間位姿關系，利用該法得到的DH參數(shù)如表1所示。在運動學方程正解過程中，只體現(xiàn)在矩陣相乘關系上，相對簡單。機器人控制的目的就在于它能快速確定位置，這使得機器人的運動學正逆解問題變得更為重要。 機器人在工作時，要通過空間中一系列的點組成的三維空間點域，這一系列空間點構(gòu)成了機器人的工作范圍，此工作范圍可通過運動學正解求得。在軟件設計方面，按照模塊化的設計思想將控制程序分為初始化模塊和運行模塊，并分別對各個模塊的程序進行設計。在硬件方面，主要論述了如何以 ARM 微處理器STM32F103ZETMG995舵機為主要器件，通過搭建硬件平臺和設計軟件控制程序構(gòu)建關節(jié)運動控制系統(tǒng)。 經(jīng)過仔細的分析和研究之后，我選擇的是STM32單片機進行控制，而自由臂選擇工業(yè)中常見的四自由臂進行設計和建模分析，運動的控制選用舵機進行控制。摘要由于機械臂在各行各業(yè)中得到了愈來愈廣泛的應用，機械臂控制的多樣化、復雜化的需要也隨之日趨增多。 機器人測控課程設計機器人測控技術大作業(yè)課程設計 課程設計名稱：基于STM32的機械臂運動控制分析設計 專 業(yè) 班 級 ： 自動1302 學 生 姓 名 ： 張鵬濤 學 號 ： 201323020219 指 導 教 師 ： 曹毅 課程設計時間： 2016428～2016516 指導教師意見：成績:簽名： 年 月 日目錄摘要 1第一章 運動模型建立 2 言 2 2 4第二章 機械臂控制系統(tǒng)的總體方案設計 5 5 5 6 6 6 7 7第三章 機械臂控制系統(tǒng)硬件設計 8 8 9 9 9 10 10 JTAG調(diào)試電路 11 12 13第四章 機械臂控制系統(tǒng)軟件設計 14 14 14 SysTick定時器 15 TIM定時器 16 17 17總結(jié) 19參考文獻 20附錄A 21附錄B 22I設計要求： 設計一個兩連桿機械臂，具體參數(shù)自行設計，建立其運動學模型，然后在此基礎上完成該機械臂兩點間的路徑規(guī)劃，并給出仿真結(jié)果。設計完成上述目標的控制系統(tǒng)，控制器可以自行選擇（單片機，ARM，DSP，PLC等），其他硬件部分根據(jù)系統(tǒng)所需要完成的功能自行選擇，基本要求要體現(xiàn)系統(tǒng)的輸入，輸出信號和人機交互界面，畫出整個系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)（電路模塊，驅(qū)動模塊，控制模塊等）和軟件部分。作為當今科技領域研究的一個熱點，提高機械臂的控制精度、穩(wěn)定性、操作靈活性對于提高其應用水平有著十分重要的意義。首先根據(jù)機械臂系統(tǒng)的控制要求，整體上設計出單 CPU 的系統(tǒng)控制方案，即通過控制主控制器輸出的 PWM 波的占空比實現(xiàn)對舵機轉(zhuǎn)動的控制，進而實現(xiàn)各個關節(jié)的位置控制。然后按照結(jié)構(gòu)化設計的思想，依次對以上各部分的原理和設計方法進行了分析和探討，給出了實際的原理圖和電路圖。關鍵詞：四自由度機械臂，STM32，運動模型，脈沖寬度調(diào)制第1章 運動模型建立 言機器人運動學描述了機器人關節(jié)與組成機器人的各剛體之間的運動關系。此外，根據(jù)機器人末端執(zhí)行器的位置和姿態(tài)要求，通過運動學逆解求得各個關節(jié)轉(zhuǎn)角，可以實現(xiàn)對機器人進行運動分析、離線編程、軌跡規(guī)劃等工作。只有計算與運動學正逆解問題相關的變換關系在盡可能短時間內(nèi)完成，才能達到快速準確的目的。本文所研究的機器人由四個旋轉(zhuǎn)關節(jié)和四個連桿組成，故為四自由度機器人。表1 機器人連桿的DH參數(shù)連桿變換表示連桿坐標系{i}相對于{i1}的變換，根據(jù)連桿
數(shù)學相關推薦
鄂ICP備17016276號-1