基于单片机的机械手运动控制系统设计

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1、毕业论文（设计）材料题目：基于单片机的机械手运动控制系统设计学生姓名：刘韬学生学号：0808020119系别：电气信息工程系专业：自动化届别：2012届指导教师：苗磊填写说明1、本材料包括淮南师范学院本科毕业论文（设计）任务书、开题报告以及毕业论文（设计）评审表三部分内容。2、本材料填写顺序依次为：（1）指导教师下达毕业论文（设计）任务书；（2）学生根据毕业论文（设计）任务书的要求，在文献查阅的基础上撰写开题报告，送交指导教师审阅并签字认可；（3）毕业论文（设计）工作后期，学生填写毕业论文（设计）主要内容，连同毕业论文（设计）全文一并送交指导教师审阅，指导教师根据学生实际完成的论文（设计）

2、质量进行评价；（4）指导教师将此表连同学生毕业论文（设计）全文一并送交评阅教师评阅。3、指导教师、评阅教师对学生毕业论文（设计）的成绩评定均采用百分制。4、毕业论文（设计）答辩记录不包括在此表中。一、毕业论文（设计）任务书要求完成的主要任务及达到的目标本课题要求设计一个基于单片机的机械手运动控制系统，其要完成的主要任务为：1.了解目前机械手的发展现状；2.选用步进电机，设计基于单片机的机械手控制系统，能够实现二维搬运物体的功能。3.设计控制硬件电路图，编写控制程序。要达到的目标：了解步进电机的控制原理，掌握基于单片机对步进电机的控制电路，掌握机械手的位置检测方式。工作进度要求(1)2011

3、/12/1-2011/12/30查阅相关资料，完成任务书以及开题报告的撰写；(2)2012/1/1-2012/4/30查阅、收集资料，开展理论和实验研究，撰写毕业论文；(3)2012/5/1-2012/5/30修改、完善毕业论文，并将定稿后的论文按照统一格式打印。指导教师签名：2011年12月28日二、毕业论文（设计）开题报告课题研究目的机械手技术涉及到电子、机械学、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。随着工业自动化发展的需要，机械手在工业应用中越来越重要。文章主要叙述了机械手的设计过程，文章中介绍了机械手的设计理论与方法。本设计以AT89C51单片机为核

4、心，采用LMD18200电机控制芯片达到控制直流电机的启停、速度和方向，完成了筛选机械手基本要求和发挥部分的要求。在筛选机械手设计中，采用了PWM技术对电机进行控制，通过对占空比的计算达到精确调速的目的课题研究计划2012.01.01～2012.01.31、收集资料；在指导老师的指导下完成开题报告。复习单片机课程及其编程知识，并查阅收集机械手的相关资料。2012.02.1～2011.02.15、总体方案设计，选择器件，绘制出电气连接图。2012.02.16～2012.03.31、编写调试程序，征求指导老师意见，对方案存在的不足，进行修改。2011.03.01～2011.04.30、撰写毕业

5、论文，交给指导老师做进一步修改。2011.05.01～2011.05.14、准备毕业答辩。本课题研究现状（需附适量参考文献）研究现状：机械化、自动化已成在现代工业中突出的主题。化工等连续性生产过程的自动化已基本得到解决。但在机械工业中，加工、装配等生产是不连续的，机器人的出现并得到应用，为这些作业的机械化奠定了良好的基础。机械手，多数是指程序可变（编）的独立的自动抓取、搬运工件、操作工具的装置（国内称作工业机械手或通用机械手）。机械手是一种具有人体上肢的部分功能，工作程序固定的自动化装置。机械手具有结构简单、成本低廉、维修容易的优势，但功能较少，适应性较差。目前我国常把具有上述特点的机械手

6、称为专用机械手，而把工业机械手称为通用机械。简而言之，机械手就是用机器代替人手，把工件由某个地方移向指定的工作位置，或按照工作要求以操纵工件进行加工。机械手一般分为三类。第一类是不需要人工操作的通用机械手，也即本文所研究的对象。它是一种独立的、不附属于某一主机的装置，可以根据任务的需要编制程序，以完成各项规定操作。它是除具备普通机械的物理性能之外，还具备通用机械、记忆智能的三元机械。第二类是需要人工操作的，称为操作机（Manipulator）。工业中采用的锻造操作机也属于这一范畴。第三类是专业机械手，主要附属于自动机床或自动生产线上，用以解决机床上下料和工件传送。这种机械手在国外通常被称之

7、为“MechanicalHand”，它是为主机服务的，由主机驱动。除少数外，工作程序一般是固定的，因此是专用的。机械手按照结构形式的不同又可分为多种类型，其中关节型机械手以其结构紧凑，所占空间体积小，相对工作空间最大，甚至能绕过基座周围的一些障碍物等这样一些特点，成为机械手中使用最多的一种结构形式。要机械手像人一样拿取东西，最简单的基本条件是要有一套类似于指、腕、臂、关节等部分组成的抓取和移动机构——执行机构；像肌肉那样