机械臂的研制培训

机 械 臂 的 研 制指 导 教 师 ： 裴 东 王 全 州作 者 ： 谢 超 成 常 元 军 前 言 机 械 臂 项 目 作 为 学 生 机 器 人 兴 趣 组 的 一 个 重 要组 成 部 分 ， 有 着 长 期 的 、 分 层 次 的 发 展 计 划 ，我 们 本 次 的 研 究 已 属 第 二 阶 段 。 本 次 机 械 臂 的 研 究 是 在 去 年 仿 生 机 械 臂 的 基 础上 进 一 步 发 展 而 来 的 ， 相 比 去 年 的 仿 生 臂 有 了较 大 的 改 进 ， 主 要 体 现 在 进 一 步 向 工 业 化 、 实用 化 靠 拢 。 仿 生 机 械 臂 执 行 单 一 的固 化 动 作 左 右 左 本 次 机 械 臂 可 实 现 功 能 自 动 寻 障 ， 排 障 。 可 视 化 用 户 界 面 远程 控 制 遥 控 附 加 功 能 ： 语 音 录放 二 者 相 比 一 、 吸 收 学 习 1、 积 累 了 大 量 的 经 验 ， 为 这 次 的 作 品 做 了 前期 准 备 2、 局 部 设 计 沿 用 ： 爪 的 设 计 二 、 改 进 之 处 ： 向 实 用 化 靠 拢 1、 臂 的 机 械 结 构 改 进 2、 控 制 方 式 改 进 3、 实 现 功 能 更 加 丰 富 4、 采 用 了 传 感 器 总 体 规 划 在 设 计 机 械 臂 的 立 项 阶 段 ， 我 们 首 先 从 可 行 性上 进 行 了 技 术 论 证 ， 根 据 我 们 现 在 的 能 力 ， 决定 了 我 们 的 机 械 臂 不 必 追 求 完 美 ， 但 一 定 要 有创 新 点 。 系 统 结 构 上 位 机 PC 步 进 电 机步 进 电 机 驱 动 遥 控 模 块无 线 数 传 模 块 伺 服 电 机 控 制下 位 机 AVR MCU 伺 服 电 机障 碍 物 检 测 模块 限 位 控制 模 块 语 音 录 放模 块 技 术 特 点 一 ： 控 制 系 统 控 制 部 分 采 用 上 位机 （ ） 与 下 位机 （ ） 结 合 的 控制 方 式 遥 控 控 制 远 程 控 制 ： 上 位 PC机 与 下 位 MCU的 通 信 接 口 下 位 MCU采 用 SRWF-1A型 无 线 数 传 的 TTL电 平 接收 方 式 上 位 PC机 采 用 RS-232与 SRWF-1A型 无 线 数 传 模块 相 接 可 视 化 用 户 界 面 ： 上 位 机 发 送 设 计 上 位 PC机 采 用 VB的 MSComm控 件 进 行 上 位 机 的 数 据 发 送 。 通信 时 工 作 界 面 如 下 ： 主 程 序 流 程 图 技 术 特 点 二 ： 传 感 器 采 用 大 量 的 传 感器 ， 为 机 械 臂 安 装耳 目 ， 让 机 械 臂 自行 动 作 智 能 化 基 本 原 理传感器 主控处理机构信号调理 信号隔离 电机执行机构 机械动作外界信号 传感器输出不标准信号 调理成标准信号 需要执行的控制信息 对主控无安全隐患前后隔离 机械传动 *信 号 调 理 与 信 号 隔 离 机 械 部 分 四 个 自 由 度 上 采 用不 同 的 解 决 方 案 ： 上 下 、 伸 缩 自 由 度 ：导 规 电 机 传 动 左 右 摆 动 自 由 度 ： 整 体 平 台 沿 轴 转 动 抓 放 自 由 度 ： 钢 丝 连杆 推 拉 实 现 张 闭 设 计 经 过整个系统的研制过程呈循环式前进经过一轮轮的改进，才有了最终的成果，功能也随着一次次的改进逐渐增强。方 案 比 较功 能 设 计 规 划 改 进 分 析 总 结方 案 实 现 机 械 臂 演 示 -上 位 机 控 制 机 械 臂 演 示 -自 行 动 作 前 景 展 望 、 机 械 结 构 、 控 制 系 统 上 位 机 与 下 位 机 之 间 通 信 功 能 、 对 物 体 的 识 别 能 力 、 下 位 机 的 设 计 随 着 科 学 技 术 的 进 步 ， 新 技 术 不 断 涌 现 ， 出 于 学 习 目 标 的学 生 自 主 机 器 人 项 目 也 随 之 有 了 新 的 挑 战 。 希 望 有 兴 趣 的 同 学 加 入 感谢指导老师：裴东王全州热心参与的低年级同学合作搭档所有帮助过我们的人们