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1、三关节机械臂及其控制系统设计摘要随着科技的不断进步，机械臂特别是仿人型机械臂的发展非常迅速。其在人们的日常生活，生产中开始扮演着不可或缺的角色。本文呈现的是一种仿人型机械臂，其主要特点在与多样化，简单化，直觉化的人机交互方式。将以往复杂的主从式操作，诸如摇杆控制等，转化为简单的触摸屏操作，同时辅佐以双目机器视觉，还可以实现通过人的手势来控制机械臂动作，实现了直觉化的控制。为了能高效稳定地控制机械臂，本设计使用了双控制系统协同作业：下位控制系统使用嵌入式系统—ARM微处理器（S3C2440芯片）—实现机械臂的基本动作的控制封装，包括定位算法以及运动控制等；上位
2、控制系统是在PC上实现的，控制软件使用VC++6.0编写，主要实现机器视觉的相关运算，并将运算结果通过串口通信，传递给下位系统—ARM微处理器，并最终转换成机械臂的动作。整个设计过程包含了底层的驱动硬件设计：舵机的选型与控制；机械结构设计：结构设计，负载校核；控制系统电路设计；上位，下位软件的编写：舵机的控制方式—PWM脉宽调制，点定位算法，轨迹控制算法，机器视觉算法；还编写了3维软件进行仿真：三维的投影算法，及贴面，光照，面的排序算法；并最终制作成实物进行演示，在末端装上笔之后，能够进行简单的书写。关键字：触摸屏机器视觉嵌入式系统运动控制Threejoin
3、tmechanicalarmanditscontrolsystemdesignAbstractAstechnologyadvances,mechanicalarmespeciallyhumanoidtypeofmechanicalarmisdevelopingfast.Thispaperpresentsahumanoidtypeofmechanicalarm.Itsmaincharacteristicsismultiple,simple,intuitiveman-machineinteractiveway.Touchscreencontrolandmachi
4、neversionareintroducedcoveringforcomplexoperation,suchasjoystickcontrol.Mechanicalarmiscontrolbydailygestureswhichmakesitmucheasiertouseamechanicalarm.Inordertocontrolthemechanicalarmstabily,thisdesignusesthedualcontrolsystemundercoordinatedassignments:onecontrolsystemusesembeddeds
5、ystem–ARMmicroprocessor(S3C2440chip)-realizingthebasicmechanicalarmmovementcontrolencapsulation,includinglocalizationalgorithmandmotioncontrol,etc.;UppercontrolsystemisonthePCplatform,usingvc++6.0forsoftware,realizingmachinevisioncalculation,andwilltransmitresultsthroughserialcommu
6、nication,tolowerlevelsystem-theARMmicroprocessor,leadingtomechanicalarmmovementsThewholedesignprocesscontainsrock-bottomdrivehardwaredesign:steeringgearselectionandcontrol;Mechanicalstructuredesignstructuredesign,loadchecking;Controlsystemcircuitdesign;Superiorpositionsoftware:stee
7、ringgear--PWMpulsewidthmodulation,pointpositioningalgorithm,trajectorycontrolalgorithm,machinevisionalgorithms;Andfinallymakephysicalfordemonstrationrealizingwritingwithpenloaded.Keywords:Touchscreen；Machineversion；embeddedsystems目录摘要ⅠAbstractⅡ第1章绪论11.1题目提出的意义11.2国外发展现状1第2章方案的确定与比较
8、分析42.1机械手机械系统的比较与选择52.2机械手
