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时间:2018-08-03
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1、本科毕业设计(论文)基于单片机的六自由度关节控制系统设计DesignofSixDegreesofFreedomJointControlSystemBasedonSingleChipMicrocomputer学院:专业班级:学生姓名:学号:指导教师:年月毕业设计(论文)中文摘要基于单片机的六自由度关节控制系统设计摘要:机器人是一种机械设备,它能进行编程并能在自动控制下进行某些操作和移动任务。而机械臂作为机器人的一个重要分支,其应用也越来越普及。如今,国内的机械臂控制系统已经成为一门热门的研究课题,因此
2、,本文设计了一种基于单片机的六自由度关节控制系统。本文首先本文介绍了六自由度关节控制系统中包含的硬件结构。接着,介绍了机械臂的六自由度关节控制系统的软件实现,包括对软件进行功能分析以及程序的编写。具体设计流程是首先利用Protel进行电路原理图的设计,接着了解如何用Matlab对六自由度关节进行数学上控制运动模型的建模仿真,之后用Proteus软件进行了电子电路与控制程序的仿真。最后,实验证明本设计的方案可行,并对本设计的成果进行总结和反思,并指出了设计中存在的不足和今后的改进方向。关键词:机械臂;
3、单片机;舵机;机器人毕业设计(论文)外文摘要DesignofSixDegreesofFreedomJointControlSystemBasedonSingleChipMicrocomputerAbstract:Therobotisakindofmechanicalequipment,itcanbeprogrammedandcanperformcertainoperationsaswellasmobiletasksunderautomaticcontrol.Themechanicalarmisani
4、mportantbranchoftherobotanditsapplicationisbecomingmoreandmorepopular.Now,themechanicalarmcontrolsystemhasbecomeapopularresearchtopicinourcountry,therefore,thispaperdesignsasixdegreeoffreedomjointcontrolsystembasedonsinglechipmicrocomputer.Thispaperfir
5、stintroducesthehardwarestructurecontainedinthesixdegreesoffreedomjointcontrolsystem.Besides,thispaperintroducesthesoftwarerealizationofthesixdegreesoffreedomjointcontrolsystemofthemanipulator,includingthefunctionanalysisofthesoftwareandtherealizationpr
6、ocessofthesoftware.ThespecificdesignprocessisusingProteltodesigncircuitschematicsandlearninghowtouseMatlabtosimulatethemotionmodelofthesixdegreesoffreedomjoint.Afterthat,IuseProteussoftwaretocarryoutthesimulationofelectroniccircuitandcontrolprogram.Fin
7、ally,experimentsshowthatthedesignoftheprogramisfeasible.Then,Isummarizeandreflectontheresultsofthisdesign.Ialsopointouttheshortcomingsinthedesignandintroduceitsfutureimprovement.Keywords:Mechanicalarm;Singlechip;Steeringgear;Robot目录1绪论11.1研究背景和意义11.2国内
8、外发展现状和发展趋势21.3本文的主要内容52机械关节系统的组成62.1坐标形式62.2驱动方式62.3控制方式73控制系统的硬件设计83.1舵机选择与驱动电路83.2主控制器选择93.3主控制器电路图113.4输入电路144控制系统的软件设计154.1姿态的输入与解算154.2舵机控制信号的产生164.3控制程序165系统的仿真195.1仿真电路图绘制195.2仿真结果20结论23致谢24参考文献25附录:1附录1:1附录2:21绪论1.1研究背景和意义自第一台具有
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