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1、多自由度串联机械臂的控制系统 设计与实现,答辩人： 专 业：自动化 班 级： 学 号： 导 师：,机械臂,系统分析与设计,系统 实现,总结,概述,3,概述,机械臂的概述,分析与设计,系统实现,总结,概述,机械臂属于工业机器人的一种，是工场自动化流水线发展的必然趋势。目前多用于汽车制造业，医疗，航空航天及超出人体极限领域。 特点：可编程 易操作 安全可靠 适应多个工种,选题背景及分析,分析与设计,系统实现,总结,概述,目前机器人的发展已经越来越受到企业和客户的重视，几乎遍布各行各业。而机械臂又是一种重要的工业机器人，是先进自动化技术的体现。研究机械臂不仅能与当今时代接轨，又能学到许多上乘自动化知
2、识，与实际工作岗位更接近一步。 要实现机械臂控制系统的设计，就要清楚机械结构在空间的姿态，硬件平台如何搭建，以及运动过程中的各个参数如何确定，即信号如何采集，得到数据后如何处理，输出信号在执行器上以何种形式体现，这正是自动化测控领域共同讨论的问题。,系统实现,总结,概述,分析与设计,设计主要内容,通过长时间学习摸索并结合相关书籍和论文，利用所学专业知识，本系统主要完成了以下工作： 机械臂硬件电路设计。 机械臂控制程序设计。 上位机调试软件设计。,分析与设计,系统实现,总结,概述,系统模块结构图,机械臂,机械部分,硬件部分,软件部分,伺 服 电 机,连 接 件,支 架,操 作 手 柄,驱 动 电
3、 路,主 控 电 路,上 位 机,主 控 程 序,分析与设计,系统实现,总结,概述,机械部件选取,机械臂系统中最直观的就是机械本体部分，选择一套什么样的机械零部件，对整机的精度影响非常严重。 由于将工作重点放在了控制电路板和程序算法的设计上，所以本设计中机械部件选择外购。,分析与设计,系统实现,总结,概述,硬件电路设计,驱动电路,信号隔离电路,2019/8/10,通讯模块电路,2019/8/10,软件部分设计,主程序流程,模数转换流程,分析与设计,系统实现,总结,概述,电路及机械总装图,通过不断努力完成了最终的整机测试,1,2,3,伺服电机驱动模块 分线器 主控电路板 通讯模块 伺服系统电压指
4、示,4,5,机械臂某自由度以正弦规律运动监控曲线图,分析与设计,系统实现,总结,概述,系统软件调试成果,设计完成机械臂全方位的运动轨迹自由规划，各角度参数状态可用上位机监控。设计中，在借鉴同类产品的同时，对其方案进行改进，完成特色操作手柄的设计制作。方便用户对进行运动轨迹规划及编程。 该系统的优点是操作新颖、简单、上手快。一般使用者都可在短时间内掌握操作技巧。,分析与设计,系统实现,总结,概述,系统功能总结,首先，对电子系统设计有了一个全面深层的了解，然后锻炼了自动控制半闭环系统系统设计能力。在撰写论文时，也进一步锻炼了整理报告汇总资料的能力。也通过这次的设计，提高了系统分析的能力，获得了充分的实践经验，同时也提高了处理现场事件的能力和抗压力的能力。 致谢：徐源老师，高有堂老师 殷华文老师等自动化专业老师 源动力实验室同学,分析与设计,系统实现,总结,概述,个人总结与致谢,谢谢大家！,
