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1、第21卷第4期机电产品开发与创新Vol.21,No.42008年7月Development&InnovationofMachinery&ElectricalProducts·开发与创新·July.,2008基于机器人实验教学平台的研制112肖晓萍,廖青,李自胜(1.西南科技大学工程技术中心,四川绵阳621010;2.西南科技大学制造科学与工程学院,四川绵阳621010)摘要:结合机器人和电子技术,开发了机器人实验教学装置。该装置主要由机器人本体结构、MCU系统电路、电机驱动电路、显示电路及串口通信电路组成。它具有通用性强、控制功能齐全等特点,为学生理解和学习机器人、单片机、传感器等课程
2、提供实物模型。关键词:机器人;实验教学;MCU中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1002-6673(2008)04-019-03别由五个直流电机驱动:①底盘旋转台的旋转,使机0引言械手臂绕旋转台的旋转轴回旋,其旋转角为θ;②以肩近年来,人们已经愈来愈亲身地感受到机器人在减轻部轴为中心的上臂的摆动,其摆动角为α;③以上臂轴工人劳动强度、提高劳动生产率和产品质量、降低生产成为中心的前臂的摆动,其摆动角为β;④以前臂轴中心本以及可在危险和恶劣环境下特殊作业等方面,发挥着无的手腕的摆动,其摆动角为γ;⑤机械手爪的抓取。直可替代的作用,因而世界上许多国家都将其列入高新技术流电机的旋转
3、经钢丝软轴传到具有相反旋向的螺杆上,发展计划。另外,机器人学作为一门综合了机械、电子、螺杆的正反转通过螺纹使手爪同步相向运动,从而实现计算机及人工智能、仿生等诸多专业的新兴学科,在工程手爪的夹紧和放松。研究和应用领域得到了越来越广泛的重视[1]。我国各大高该机器人的结构参数如下:底盘旋转台旋转360°,等院校也纷纷开设与机器人相关的课程,这对普及机器人肩部带动上臂旋转75°,前臂旋转150°,腕摆动180°,知识和加强其产业化进程无疑会起到重要的作用。上臂长300mm,前臂长300mm,圆弧机械手爪直径为为了满足高校教学实验的需求,我们本着成本低、250mm,设计负载为7.5kg,最大
4、行走速度为5m/s。功能全、操作简单的原则,自行研制了一套机器人实验2实验教学平台控制系统的构成及基本功能教学装置。该实验板主要由MCU(Atmega88)、A/D转换、串1教学移动智能机器人的本体结构口通信电路、数字量输入电路及键盘控制、控制输出电教学机器人主要由履带行走机构、底座旋转机构、路、显示电路及控制软件组成,其系统框图如图2所示。前臂上臂肩部、上臂、前臂、数字量输入电路θ电源控制串行通信接口PC机β手腕和机械手爪以显示电路电路(上位机)手腕肩部LCD、LEDMCULPT串联方式联接构成,ISP下载接口Atmega88A/D转换多路模拟模拟传感器机械手爪α键盘控制躯干(底座)
5、结构开放、便于学电路开关输入接口存储器扩展控制输出电路双腿(履带)生学习各个部分的CY62256电机控制运行情况,其结构图2机器人实验平台控制系统框图图1教学机器人机械结构示意图示意图如图1所示。Fig.1Sketchofteachingrobot该教学机器人MCU系统由以Atmega88单片机为控制核心,附以mechanism具有五个自由度,分外部存储器等扩展电路组成。MCU系统通过键盘与显示收稿日期:2008-03-12电路接受键盘指令,并显示相关运行信息;通过数字量基金项目:西南科技大学实验技术研究项目(210—072017)输入电路输入各种开关量传感器信号;通过A/D转换电作者
6、简介:肖晓萍(1979),女,江苏泰州人,讲师,硕士路接受1~6路模拟量传感器信号;通过串行通信电路与学位。主要从事虚拟仪器技术、机器人技术、机电测控技术上位机进行双向数据传输,实现PC机对控制系统的控等方面的研究。19·开发与创新·制,也可以通过该串口电路实现与其它实验板的通信,光电耦合电路、H桥从而实现输入输出通道的扩展;通过控制电路输出控制功率放大电路组成。串口参数设置信号,并通过电机驱动电路驱动1~2个直流电动机动作。控制输出电路首先接选择串口号:串口指示灯ASRL1:由于此开发平台已构成了一简单的单片系统,能够受并锁存由MCU系统波特率:9600.00完成单片机应用的主要功能
7、,因此在熟悉了芯片基本功发出的控制输出指令,关闭串口能的前提下,可以根据开发项目的需要,进行二次开经过光电耦合电路使数据位:8.00发。如:结合前面的机器人本体结构和直流电机驱动电得输入与输出在电气停止位:1.00打开串口路可实现机器人的行走,若再加上光电传感器以及光上完全隔离之后,再源,可实现机器人的寻迹以及追光行走的功能;另外在经功率放大电路来驱图4串口参数设置电机外部连接一光电编码器,即可实现电机转速的测动电机,完成电机的Fig.4Par
