基于ARM的机械手运动控制系统设计-论文.pdf

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1、第42卷第3期浙江工业大学学报V0【_42No．32014年6月J()URNAIOFZHEJIANGUNIVERSITYOFFECHNOLOGYJun．2014基于ARM的机械手运动控制系统设计徐建明。张健。吴世民。俞立(浙江工业大学信息工程学院。浙江杭州3】0023)摘要：从机械手的机械结构和工作原理出发，研制了三轴伺服机械手的运动控制系统，设计了基于sTM32F1O3ZET6芯片的控制器和触摸屏控制界面，提出了位移与脉冲数转换、运行速度与脉冲频率转换及位置控制算法，编写了节点示教、轨迹规划、速度规划和位置控制程序．实验结果表

2、明：所设计的机械手运动控制系统操作方便，实现了机械手运动的示教、轨迹规划、速度规划和位置控制功能．关键词：机械手；STM32；示教；轨迹规划；速度规划中图分类号：TP23文献标志码：A文章编号：1006—4303(2014)O3—0243—06DesignofmanipulatormotioncontrolsystembasedonARM．XUJian-ming，ZHANGJian，WUShi—rain，YULi(CollegeofInformationEngineering，ZhejiangUniversityofTechno

3、logy，Hangzhou310023，China)Abstract：Basedonthestructureandworkingprincipleofthemanipulator，thispapernotonlydevelopedthemotioncontrolsystemwhichusedinthethreeaxisservomanipulator，butalsodesignedthecontrollerbasedonSTM32F103ZET6andcontrolinterfaceoftouchscreen．Inadditio

4、n，theconversionbetweendisplacementandthenumberofpulse，theconversionbetweenrunningspeedandpulsefrequency，andthealgorithmofpositioncontrolwereputforward．Inpractice，thefunctionsofnodeteaching，trajectoryplanning，velocityplanningandpositioncontrolwereprogrammed．Theexperim

5、entalresultsshowthatthemaniptllatormotioncontroldesignedisconvenientforoperation．Thefunctionsofnodeteaching，trajectoryplanning，velocityplanning，andpositioncontrolarerealized．Keywords：manipulator；STM32；nodeteaching；trajectoryplanning；velocityplanning工业机械手具有使用方便、不污染环境、

6、动作灵量的、降低成本的和开发系列产品的，它具有运算处活迅速、工作安全可靠、操作维修简便以及适于在恶理能力强、与PC通讯方便、成本低、针对应用优化劣环境下工作等特点．它一方面可以减少劳动力，另设计等方面的优势．这里采用sTM32F1O3ZET6芯一方面还可以大大提高生产效率，因此在工业生产片来设计控制器，所设计的伺服控制系统可保证机中有着广阔的应用前景．工业机械手[1]一般由执行械手高精度、高效率地运行．系统、驱动系统和控制系统组成，在市场上，由PLC或嵌入式控制器设计的机械手居多，如基于PLC控1机械手结构、工作原理及运动控制系

7、统制的气动机械手系统【一]、基于ARM嵌入式的三维机械手远程控制系统【5_6j．PLC拥有编程容易、可靠1．1结构及工作原理该机械手由底座、机械手臂、手爪、伺服电机、行性强、开发简单等方面的优势_7一]．ARM是面向批收稿日期：2013-09-03基金项目：国家自然科学基金资助项目(61374103)；浙江省自然科学基金资助项目(LY13F030009)作者简介：徐建明(1970⋯)，男。江西吉安人，教授，博士，硕士生导师，研究方向为鲁棒控制、运动控制、机器人控制及其应用，E～mail：xujm@zjut．edu．an．浙江工业

8、大学学报第42卷星减速器、光电开关及STM32控制部分组成．机展，手臂上下移动以及抓取工件等动作．机械手能准械手共有三个自由度，动作由伺服电机驱动，确地抓取工件，并送到指定位置．机械手机械部分如STM32控制，可以完成手臂左右移动，手臂前后伸图1所示．，_翻啊I