机器人手爪的单片机控制系统

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1、系（所）智能检测与仪器研究所系(所)主任批准日期毕业设计(论文)任务书机械工程学院机械工程及自动化系65班学生许仲兴毕业设计(论文)课题机器人手爪的单片机控制系统设计及仿真毕业设计(论文)工作自2010年3月1日起至2010年6月30日止毕业设计(论文)进行地点：本校仪器科学与技术系课题的背景、意义及培养目标机器人技术作为当前科学技术领域最前沿的技术，一直是各国重点科研攻关项目。它在航空、航天、军事、工业、农业生活中都能够得到广泛的应用，前景十分广阔。康复机器人、多自由度义肢手及的精密运动控制成为各国学者研究的热点之一。针对多自由度

2、义肢手的运动原理和运动机制，如何提高运动控制系统的运动速度,运动精度和完成较复杂的义肢手运动是多自由度义肢手能够运用到康复机器人上的重点问题。本课题涉及到机械系统设计、测控系统的设计与搭建、电机控制、电路设计、软件编程等各个方面，是对仪器或机自专业四年基础理论和专业知识的综合检验和应用，可以达到对各方面知识和综合能力的培养。设计(论文)的原始数据与资料1、机器人技术与应用陈恳杨向东刘莉杨东超编著，清华大学出版社2、新编电机控制专用集成电路与应用谭建成编，机械工业出版社3、机器人学导论（美）JohnJ.Craig著负超等译机械工业出版

3、社4、IndoorNavigationforMobileRobotbyUsingEnvironment-EmbeddedLocalInformationManagementDeviceandOpticalPointer5、ModellingandIdentificationofRobotswithJointandDriveFlexibilities课题的主要任务1.研究精密控制和机器人手运动的发展动向，确定设计方向或者设计目的；2.选用合适的应用平台（如PC机，单片机），电机及驱动器，传感器，设计相应的外围电路，完成多自由度义肢手运

4、动控制系统的硬件设计；3.编写相应的控制程序，以完成义肢手控制软件设计；4完成多自由度义肢手的精密运动控制系统设计，并进行仿真或验证分析；课题的基本要求(工程设计类题应有技术经济分析要求)1.掌握有关机器人手精密控制的知识，并对课题有更深的理解。2.通过对已有的机器人手的控制方法和系统的学习掌握，并从中选出适合本课题进一步研究的系统平台，完成机器人手精密控制的硬件设计。3.对机器人手精密控制系统进行软件设计并完成主控计算机与单片机之间的通信。4.完成机器人手精密控制系统良好的人机界面，用户可以自由调节机器人手的运动。完成任务后提交的

5、书面材料要求(图纸规格、数量，论文字数，外文翻译字数等)1.不少于1.5万字的毕业设计论文一本。2.提交不少于3000汉字的IEEE的1篇英语论文翻译。3.提交一张机械臂零号机械图纸。4.单片机控制电机精密运动的控制程序和主控计算机和单片机之间的通信程序。主要参考文献1DigitalSystemControlforThree-DegreesofFreedomMechanicalArmwithFPGAElectronics,RoboticsandAutomotiveMechanicsConference20082单片机控制实习与专题制

6、作蔡朝洋编著，北京航空航天大学出版社3.新编电机控制专用集成电路与应用谭建成编，机械工业出版社4.现代测控技术及应用吴国庆王格芳郭阳宽编著，电子工业出版社5.自适应控制器设计及应用张云生祝晓红著，国防工业出版社6.机器人学导论（美）JohnJ.Craig著负超等译机械工业出版社指导教师接受设计(论文)任务日期（注：由指导教师填写）学生签名：西安交通大学毕业设计(论文)考核评议书院系(专业)班级指导教师对学生所完成的课题为的毕业设计(论文)进行的情况，完成的质量及评分的意见：指导教师年月日毕业设计(论文)评审意见书评审意见：评阅人职称

7、年月日毕业设计(论文)答辩结果院系(专业)毕业设计(论文)答辩组对学生所完成的课题为的毕业设计(论文)经过答辩,其意见为并确定成绩为毕业设计(论文)答辩组负责人答辩组成员年月日摘要比尔.盖茨说：“未来机器人将如同个人计算机产业一样，即将成为我们日常生活中的一部分，家家都有机器人。”机器人将更广泛的参与人类各方面的生产活动和社会生活，越来越显示出它的重要性。机械臂作为机器人的重要执行机构，在机器人研究中占有重要意义。机械臂系统包括机械结构、硬件电路、软件设计、轨迹规划这四个部分。各个部分都是紧密相联，需要互相协调来设计的。课题主要从以

8、下几方面开展：首先，对机械臂的空间描述和变换进行详细阐述，它是机械臂的理论基础。其次，采用标准的D-H建模方法，建立了机械臂的数学模型。对机械臂的正运动学进行了分析，采用解析法对关节角进行解耦运算，推导出了逆运动学的封闭解析解。使用基