机器人关节设计及实现

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1、...设计题目：机器人关节的设计与实现学生姓名：*******所在院系：信息工程学院所学专业：计算机科学与技术导师姓名：********完成时间：**********......摘要机器人关节是机器人的基础部件,其性能的好坏直接影响机器人的性能。随着数字伺服技术等电子技术的发展，机器人关节也在不断发展。本文主要研究基于舵机的机器人关节的设计与实现。本文主要了完成以下工作：采用定时器控制方法产生舵机控制的脉冲信号。为了能实现活动关节根据输入角度准确定位和微调，在设计中加入了矩阵键盘调控系统。在硬件搭建方面，设计了基

2、于STC89C52的2路脉冲信号的硬件控制电路系统。之后对系统所使用的编辑软件和调试工具进行了简要说明，并详细介绍了软硬件主要模块的设计和实现过程，以及重要模块的调试和仿真的具体过程。最后，根据软硬件设计结果，制作了一个极坐标结构的机器人关节，能够完成在水平和竖直方向的比较精确的控制。关键词舵机，机器人关节，脉冲信号......AbstractRobotsjoint,isabasicpartofrobot,whoseperformancewilldirectlyaffectarobot.Withthedevelo

3、pmentofelectronictechnologysuchasdigitalservo,thetechnologyofrobotjointisdevelopingcontinually.Thispaperstudiestherobotjointdesignandimplementationbasedondigitalservo.Inthispaper,thefollowingworktocomplete:InordertoachieveactivitiesJointaccuratepositioningand

4、fine-tunebasedontheinputangle,thedesignaddingamatrixkeyboardtocontrolthesystem.Hardwarestructuresdesigned2-waypulsehardwarecontrolbasedonSTC89C52circuitsystem.Then,thepaperbrieflydescribestheeditingsoftwareanddebuggingtoolsbythesystem.Thispaperintroducesthede

5、signandimplementationofthemainmodulesofhardwareandsoftware,andimportantpartofthespecificprocessofdebuggingandsimulation.Finally,accordingtotheresultsofsoftwareandhardwaredesign,producedapolarstructureoftherobotjointswhichcancompleteinthehorizontalandverticald

6、irections,respectively,themoreprecisecontrol.KeywordsServo,Robotjoint，Pulsesignal......目录1.引言31.1课题背景31.2舵机简介41.3本文研究的工作52.系统的总体设计53.硬件的设计与实现63.1主要元器件介绍63.1.1舵机63.1.2STC89C5273.2硬件的设计过程73.2.1工作电源控制电路设计73.2.21602显示控制电路设计83.2.3矩阵键盘控制电路设计93.2.4舵机与系统接口电路设计103.2.5

7、机器人关节的外形设计103.3硬件的实现过程103.3.1电路板的设计过程103.3.2硬件的组装过程114.软件的设计与实现124.1系统软件设计流程124.2各模块程序设计124.2.1脉冲信号产生模块134.2.2矩阵键盘控制模块144.3数据处理144.3.1矩阵键盘的散列转换144.3.2脉宽与角度的数据处理155.仿真与调试165.1硬件电路的仿真165.2单片机的程序调试176.总结18致谢19参考文献20附录121附录221......1.引言从一战以来，机器人学和飞机、火箭、计算机等一样，也日益

8、发展成为我们日常生活不可或缺的科学技术，机器人的应用广泛，从传统的自动化制造领域，到人类的日常生活，再到茫茫星系的探索，都已经离不开机器人。1.1课题背景机器人关节的种类有很多，根据机器人的功能不同，关节的配置和运动系统的形式也都各不相同。应用最多的工业机器人是多关节机器人，它主要是由多个回转关节和连杆组成，模拟人的肩关节、肘关节和腕关节等的作用。工业机器人关节根据输出运