三自由度工业用机械手控制系统设计

论文编号:ZD1085    论文字数:12719,页数:45

摘  要
 随着社会生产不断进步和人们生活节奏不断加快，人们对生产效率也不断提出新要求。使机械手技术也在设备的不断完善中得到快速发展，其中气动机械手系统更是由于其介质来源简便以及不污染环境、组件价格低廉、维修方便和系统安全可靠等特点，已渗透到工业领域的各个部门，在工业发展中占有重要地位。
 本次毕业设计主要是研究三自由度工业用机械手控制系统。论文简单介绍了机械手的概念，发展现状以及应用前景。详细介绍了机械手的硬件设计和软件设计。其中硬件设计部分介绍了机械手各个部件的选用及原理，包括气缸的原理及选用，步进电机的原理及选用，单片机的选用等等。论文还对机械手基于STC单片机的整体原理做了些简单介绍。软件部分介绍手持器的使用和程序的总体设计，其中重点描述了手持器的的使用和各自按键对应机械手的动作。
关键词：单片机; 气动; 机械手

Abstract
With the continuous progress of social production and people's accelerating pace of life, people are continuing to set new efficiency requirements. Robot technology has to continuously improve the equipment of rapid development, especially，because o Pneumatic manipulator systems have a lot of virtues such as its easy media sources，its none pollution to the environment，low price, easy maintenance, and
safe systems and reliability，has infiltrated into the industrial sector various sectors, in industrial development occupies an important position. The graduation project is to study the three degrees of freedom based industrial robot control system.   The paper briefly introduces the concept of robot development and application prospect. Manipulator described in detail the hardware design and software design. One section describes the hardware design of a mechanical hand and the principle of selection of the various components, including cylinder and use the principle, the principle and use stepper motor, MCU selection, etc. The paper also describe the overall theory of  manipulator based on the MCU. The software section describes the use of handheld devices and procedures for design, which mainly describes the use of handheld devices and their corresponding robot action.
Key Words：MCU; Pneumatic; Manipulator
  
目 录
摘  要 II
Abstract III
第一章 前 言 1
1.1本课题研究的目的与意义 1
1.2本课题的主要任务 1
第二章 机械手概述 2
2.1机械手的简介 2
2.1.1 机械手的定义 2
2.1.2 机械手的分类 2
 2.2气动机械手的应用现状 3
 2.3气动机械手的发展前景 3
第三章 机械手的硬件原理和选用 5
3.1控制系统的硬件及组成 5
3.2机械手驱动结构 6
3.2.1气缸 6
3.2.2气缸的工作原理 7
3.3步进电机 8
3.3.1步进电机概述 8
3.3.2步进电机原理 8
3.3.3 SD-2H044MA的步进电机驱动器 9
3.4 STC单片机的优点和选用 13
第四章 机械手主控板控制系统 14
4.1机械手主控板功能介绍及实用方法 14
4.2机械手的主控板各部分的连线图 15
第五章 机械手控制系统的软件设计 19
5.1机械手的控制要求 19
5.2STC芯片的串行通信程序 20
5.3 机械手的程序设计 23
总结 24
致 谢 25
参考文献 26
附录1  机械手单片机主控板的程序 27
附录2 机械手手柄控制器的程序 33

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