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針對機械手運動系統的軟硬件設計

發表時間:2015-01-24 18:42 閱讀:
機械手
    本文的重點研究內容就是以ARM處理器為核心的腳輪沖壓線機械手運動控制系統,主要內容如下:針對當前腳輪支架的生產工業和特點,對機械手的結構進行三維設計,包括升降部分、旋轉部分和機械臂三個部分,然后分析機械手在整個生產線中的工作任務和運動流程,設計生產線的整體布局。根據生產線的生產要求和機械手的運動特點,提出了機械手運動控制系統的設計要求。
    針對機械手運動系統的設計要求,設計機械手的硬件結構:設計以ARM微處理器LPC2114為控制核心,添加相關外圍電路組成主控模塊;設計機械手執行模塊,采用伺服電機完成機械手沿垂直軸的升降、旋轉運動,采用氣缸完成機械臂的伸縮、旋轉和抓取動作;設計反饋模塊,使用多種傳感器檢測機械手和工件的位置,使用電機自帶的編碼器反饋電機的旋轉角度。
    針對機械手運動控制系統的設計要求,設計機械手收的軟件。在整體機械手的設計基礎上,按照先進模塊化的設計方法,分成初始化模塊設計、運行模塊設計和串口通信模塊設計。其中運行模塊設計是重點,主要包括控制算法設計、控制信號輸出設計和反饋測量的設計等。
    提出模糊PID控制算法控制機械手運動,比較傳統PID控制理論和模糊控制理論,分析模糊PID控制算法的優勢。采用頻域響應法辨識系統的傳遞函數,然后基于Matlab軟件構造傳統PID控制器和模糊PID控制器,并且進行仿真,比較兩種控制器的仿真效果。


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