基于STC单片机的机械手运动控制研究

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1、·电气技术与自动化·耿洪兴，等·基于STC单片机的机械手运动控制研究基于STC单片机的机械手运动控制研究耿洪兴，张乐年，谭坚红。吴佳旺，林锦超(1．南京航空航天大学机电学院，江苏南京210016；2．湖南郴州卷烟厂设备工程部，湖南郴州423000；3．陕西中烟工业公司旬阳卷烟厂生产设备科。陕西旬阳725000)摘要：系统中上位机通过无线网络分别控制多个以STC单片机为核心的运动控制器，根据机械手运动需要指定某一运动控制器控制下属的某台电动机运动。介绍了上／下位机之间基于VC++的串口编程、STC单片机对指令的解析和处理，以及向电动机驱动器发送所需的脉冲控制信号。经过软硬件的联

2、调，能够通过人机界面精确控制机械手运动的目的。关键词：机械手；单片机；运动控制；电动机；串行通信中图分类号：TP241文献标志码：B文章编号：1671-5276(2010)05-0150-03ResearchonMotionControlofManipulatorBasedonMicroprocessorGENGHong—xing，ZHANGLe-nian，TANJian-hong2，WUJia—wang，LINJin—chao(1．CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，NanjingUniversityofAeronauti

3、csandAstronautics，Nanjing210016，China；2．EquipmentEngineeringDepartmentofChenzhouTobaccoPlant，Chenzhou423000，China；3．ManufacturingFacilityDepartmentofXunyangTobaccoPlantofChinaTobacoShanxiIndustrialCo．，Ltd．，Xunyang725000，China)Abstract：Inthisproject，weuseIPC，whichisconnectedwithmotioncontrol

4、lersthroughwirelessnetwork，tocontrolthemotionofthemanipulator．Thisprojectmainlycontains：(1)serialprogrammingofVisualC++betweenIPCandcontrolers，(2)programmingformicroprocessortoprocesstheinstructionstransmittedfromtheIPC，(3)generatingaccuratecorrespondingimpulsestodrivemotors．Aftertestingthe

5、software-hardwaresystemelaborately．themotionofthemanipulatorcanbepreciselycontrolledthroughhuman-computerinterfaceinIPC。Keywords：manipulator；microprocessor；motioncontrol；motor；serialcommunication型l竖坚墨—翌I伺服电0前言单片编码器信号+限位信号l动机A机控一机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生制器产设备，人们可通过编程来完成各种预期的作业任务，在A编码器信号+限位信号l动机

6、^构造和性能上综合了人和机器各自的优点，在工业控制现场应用十分广泛。要实现对机械手的控制，必须要借助智能控制装置，对于一些简单运动，单片机即可满足这一要求，由于其成本低，编程方便，由单片机控制的机械手目前在工业现场的应用十分普遍。本文详细介绍了由上位机、单片机、电动机和机械手组成的机电控制系统。1系统控制流程图1系统控制流程本控制系统要实现的是通过上位机的人机控制界面，向单片机发送一个个的数据包，单片机收到数据包后根据合现场实际环境，系统所控制的机械手悬挂于一根横梁通信协议解析数据包，再执行相应操作，即向某一电动机上，它可作五个方向的运动来满足系统拆装镜片的要求。驱动器发送一

7、定数量的脉冲来驱动电动机，从而使机械手分别是横梁方向、同一水平面内垂直于横梁方向、竖直方运动到指定位置。其控制流程如图1。向、绕竖直丝杆的旋转、机械手自身的抓放。机械手五个自由度运动分别采用两台伺服电动机和三2硬件构成台步进电动机来驱动。步进电动机是将脉冲信号转变为角系统应用于某天文台内的大型镜面的吊装系统。结位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电动作者简介：耿洪兴(1985一)，男，江苏江阴人，硕士研究生，研究方向为机电一体化。·150·http：／／ZZHD．chinajourna1．ne