基于DSP平台的排爆机械臂控制系统设计.pdf

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1、2014年2月机床与液压Feb．2014第42卷第3期MACHINET00L&HYDRAULICSVo1．42No．3DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．03．016基于DSP平台的排爆机械臂控制系统设计陈朝大，杜启亮，秦传波，田联房，肖志远(1．华南理工大学，广东广州510641；2．广东技术师范学院天河学院，广东广州510540)摘要：针对具有危险的特种环境，设计一个可以代替人工作业的排爆机器人控制系统。该系统以DSP为中央处理核心，用6个伺服电机配合铝制合金搭建机械臂硬件结构，利用DSP增强型PWM模块驱动伺服电机，上位机采用P

2、c机进行控制。实现了串口测试软件向SCI模块发送指令的功能，从而控制机械臂，仿生模仿人手的各类运动。实验结果表明：控制系统精度高，调节快，该机械臂有强的承重能力，能准确握紧危险品并放于隔离箱中。关键词：排爆机器人；控制系统；DSP；伺服电机；EPWM；串口测试中图分类号：TM38文献标识码：A文章编号：1001—3881(2014)3—058—4DesignofControlSystemforEodRobotArmBasedonDSPPlatformCHENChaoda一，DUQiliang，QINChuanbo，TIANLianfang，XIAOZhiyuan(1

3、．SouthChinaUniversityofTechnology，GuangzhouGuangdong510641，China；2．TianheCollegeofGuangdongPolytechnicalNormalUniversity，GuangzhouGuangdong510540，China)Abstract：Aimingatdangerousspecialenvironment，acontrolsystemforeodrobotwhichcouldbeusedtoreplacemanualopera—tionwasdesigned．Inthissyste

4、m，DSPwasusedascentralprocessingcore，sixselwomotorswithaluminumalloywereusedtoCOnl—pletehardwarestructureofthemechanicalarll3．TheDSPenhancedPWMmodulewasusedtodrivetheservomotor．HostcomputerwascontrolledbyPC．InstructionwassenttoSCIbytheserialtestingsoftware，SOastocontrolmechanicalarmandc

5、anrealizemulti—an—glemovement．Theexperimentalresultsshowthatthecontrolsystem’Sprecisionishigh，theadjustmentvelocityisfast，themechani—calarmhasstrongbearingabilityandcanaccuratelyholddangerousgoodsandputtheminisolationbox．Keywords：Eodrobot；Controlsystem；DSP；Servomotor；EPWM；Scitest排爆机器人是

6、针对公安、航空、军事、矿井等危流电机，以履带形式走动，驱动部分前端含超声波测险、重要、有害环境下应用的特种作业机器人，它不距模块及无线视频采集模块，能够识别前方是否有障受任何外界电磁干扰，可以代替人在危险、重要、有碍物。害环境中进行观察、检查、搬运、清理、操作及安放机械臂设计方案如图l所示。TMS320F28335拥特殊装置，用以保证人员的安全、健康。由于科技含有浮点数处理单元，6个直接存储器访问DMA通道，量较高，排爆机器人往往“身价”不菲⋯。l2个PWM输出通道，6个高精度PWM通道，3个“基于DSP+FPGA平台的排爆机器人设计”科SCI通信模块，12个可配置

7、外部中断，处理能力比技攻关项目，研究的切入点是针对航空、港口、客运F2812更强，对于复杂的运动控制排爆机器臂而言，站这类比较重要的场所，设计一款性价比高的排爆机DSP选择F28335更为合适。器人。基于DSP平台的排爆机械臂控制系统，以DSP手爪(1号舵机)为处理核心，利用上位机向DSP发送指令，驱动伺上位机下位机圃手腕(2号舵机)服电机转动，仿生模仿人手的各类运动，从而实现把小臂f3号舵机1DSP危险品放于隔离箱中。PCF28335中臂(4号舵机)大臂(5号舵机)1系统设计方案及其原理功能云台(6号舵机11．1机械臂设计方案利用上位机向DSP发送指令，驱动机