机械臂全方位移动自动控制系统研究.pdf

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1、机械臂全方位移动自动控制系统研究赵小刚机械臂全方位移动自动控制系统研究赵小刚(陕西国防工业职业技术学院陕西西安，710300)摘要：针对目前机械臂全方位移动不能灵活控制导致工作效率低问题，本文提出一种根据精确定位信息机械臂适时移动的控制方案，并基于该方案设计一套自动控制系统。在该控制系统中为了提高对机械臂控制的精度和适时性，采用了DSP控制技术，并且对机械臂定点转变方向和直线运行两种行动方式的控制进行研究。采用超声波精确定位技术确保机械臂自由活动的量度是可控的，进而保证了机械臂工作的效率。关键词：精确定位；全方位自由运动机械臂；直线运行和定点转向；灵活定位

2、和定向中图分类号：TP273文献标识码：ADOI编码：10．14016／j．cnki．100卜9227．2016．09．062Abstract：Inviewofthepresentmechanicala肌omni—directionalmobilecan，tworknexibleconⅡDlleadtolowemciencypmblem，thispaperpmposesamechanicalaⅡnaccordingtoaccumtepositioninginfb丌nationtimelymobilecontIDlscheme，andbasedonthesc

3、hemedes培nofasetofautomaticcontmlsystem．Mechanical删inthecontmlsysteminordertoimproVethecontrolaccuracyandtilnelinessoftheDSPcontmltechn0109y，andthefixed—pointmechanicalarnlforachangeofdirectionandstraightmntwooperationmodesofcontrolarestudied．PIecisepositioningtechnologyofultmsonic

4、andensureameasureofthemechanicala册f诧eactivitiescanbecontrolled，toensuretheef矗ciencyofmechanicalarnlwork．Keywords：accuratepositioning；fuUfreedomofmovementofmechanicala肿；sⅡ．aightlinesandafixedpointto；nexiblepositioningando—entationO引言全方位自由运动机械臂能够实现在地面上自由转向和灵活运动，并且能保持车的整体姿势不变。机械臂能够直接

5、伸缩，在能容下机械臂大小的空间里都能自由移动，如期完成操作任务。全方位自由运动机械臂灵活移动的独特功能和所涉及的先进技术，对研究智能机器人的灵活运动和自由走动问题具有一定的指导作用。所以机械臂的自由移动机制成为智能机器人运动机制的发展方向⋯对智能机器人行为控制的关键就是对机器人活动情况做一个精确采集，如何去衡量既是一个关键点更是难点。机器人的活动情况其实也就是各部位的三维位置信息，目前业内大部分采用传感器技术采集并融合信息，然后采用图像处理技术处理分析来解决这个问题。这样由于信息采集、传输、处理三个阶段都有误差和延时，所以这种解决方案有一定的实时性不够、定

6、位精度也不够高。本文所采用的超声波精确定位方案能够彻底避免这些不足。超声波精确定位首先实时性好，精度高，基于超声波的机械臂全方位移动控制方案能够很好地弥补现有控制策略的缺陷。本课题所提出的机械臂全方位移动控制方案是把整体车身和操作臂看成一个有机结合体，这种结构的优点是能够使机械臂的活动空间和活动自由度有所提高。利用4元数建立模型的办法对机械臂活动规律进行仿真，从而会有一个结构复杂的中间转换矩阵，能够很好地弥补原有普通建立模型的办法对机械臂运动规律仿真的不足，也即计算过程不一致的问题。文中只给出考勤模块的实现。在设计平台时，将模块分为四层，并把这四部分内容分

7、别以独立文件夹的形式呈现在机械臂操作平台的资源管理器中口。。在每一个模块的每一个管理组件都由着四层组成。以考勤模块的考勤登记为例，这四层分别表现为登记业务、登记业务的校收稿日期：2016—04—27作者简介：赵小刚(198l一)，男，汉族，陕西户县人，工程硕士，讲师，主要研究方向为机械CAD／CAM／CAE。·62·验、登记业务的数据库语句生成以及登记业务数据对象实体。其中登记业务类是访问数据库中数据的接口，封装了三个属性，用该类能实现对数据库的访问，并且能调用其他三个类；登记业务的校验类同样提供了四种方法，用于校验封装在返回给登记业务类中的业务规则；登记

8、业务的数据库语句生成类也是提供四种方法，把生成的数据库语句作为字符