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1、南京工业大学学士学位论文三关节机械臂及其控制系统设计摘要随着科技的不断进步，机械臂特别是仿人型机械臂的发展非常迅速。其在人们的日常生活，生产中开始扮演着不可或缺的角色。本文呈现的是一种仿人型机械臂，其主要特点在与多样化，简单化，直觉化的人机交互方式。将以往复杂的主从式操作，诸如摇杆控制等，转化为简单的触摸屏操作，同时辅佐以双目机器视觉，还可以实现通过人的手势来控制机械臂动作，实现了直觉化的控制。为了能高效稳定地控制机械臂，本设计使用了双控制系统协同作业：下位控制系统使用嵌入式系统—ARM微处理器（S3C2440芯片）—实现机械臂的基本动作的控制封装，包括定位
2、算法以及运动控制等；上位控制系统是在PC上实现的，控制软件使用VC++6.0编写，主要实现机器视觉的相关运算，并将运算结果通过串口通信，传递给下位系统—ARM微处理器，并最终转换成机械臂的动作。整个设计过程包含了底层的驱动硬件设计：舵机的选型与控制；机械结构设计：结构设计，负载校核；控制系统电路设计；上位，下位软件的编写：舵机的控制方式—PWM脉宽调制，点定位算法，轨迹控制算法，机器视觉算法；还编写了3维软件进行仿真：三维的投影算法，及贴面，光照，面的排序算法；并最终制作成实物进行演示，在末端装上笔之后，能够进行简单的书写。关键字：触摸屏机器视觉嵌入式系统运
3、动控制I南京工业大学学士学位论文ThreejointmechanicalarmanditscontrolsystemdesignAbstractAstechnologyadvances,mechanicalarmespeciallyhumanoidtypeofmechanicalarmisdevelopingfast.Thispaperpresentsahumanoidtypeofmechanicalarm.Itsmaincharacteristicsismultiple,simple,intuitiveman-machineinteractiveway.T
4、ouchscreencontrolandmachineversionareintroducedcoveringforcomplexoperation,suchasjoystickcontrol.Mechanicalarmiscontrolbydailygestureswhichmakesitmucheasiertouseamechanicalarm.Inordertocontrolthemechanicalarmstabily,thisdesignusesthedualcontrolsystemundercoordinatedassignments:onec
5、ontrolsystemusesembeddedsystem–ARMmicroprocessor(S3C2440chip)-realizingthebasicmechanicalarmmovementcontrolencapsulation,includinglocalizationalgorithmandmotioncontrol,etc.;UppercontrolsystemisonthePCplatform,usingvc++6.0forsoftware,realizingmachinevisioncalculation,andwilltransmit
6、resultsthroughserialcommunication,tolowerlevelsystem-theARMmicroprocessor,leadingtomechanicalarmmovementsThewholedesignprocesscontainsrock-bottomdrivehardwaredesign:steeringgearselectionandcontrol;Mechanicalstructuredesignstructuredesign,loadchecking;Controlsystemcircuitdesign;Supe
7、riorpositionsoftware:steeringgear--PWMpulsewidthmodulation,pointpositioningalgorithm,trajectorycontrolalgorithm,machinevisionalgorithms;Andfinallymakephysicalfordemonstrationrealizingwritingwithpenloaded.Keywords:Touchscreen；Machineversion；embeddedsystemsI南京工业大学学士学位论文目录摘要ⅠAbstractⅡ
8、第1章绪论11.1题目提出的意义11.2国内外发展现
