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毕业设计(论文)--基于单片机的机械手控制系统设计.doc
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渤海船舶职业学院(毕业论文)专用纸
1
渤海船舶职业学院
毕业设计(论文)
题目:基于单片机的机械手控制系统设计
系:机电工程系 专 业:机电一体化
姓名: 指导教师:
班级: 评阅教师:
学号:04 完成 日期:
2014.6.6
渤海船舶职业学院(毕业论文)专用纸
2
毕业设计说明书(论文)中文摘要
摘要: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 ,本文中介绍了
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。
关键词:机械手;AT89C51;LMD18200;PWM技术;电机控制
渤海船舶职业学院(毕业论文)专用纸
3
目 录
第一章 前言................................................................................................................ 1
1.1 机械手概述....................................................................................................1
第二章 总体方案设计................................................................................................ 3
2.1 设计要求....................................................................................................... 3
2.2 基本设计思路............................................................................................... 3
第三章 硬件结构设计................................................................................................ 5
3.1 机械手尺寸的确定....................................................................................... 5
3.2 传动部分设计............................................................................................... 5
第四章 软件电路部分设计........................................................................................ 9
4.1 单片机的选择............................................................................................... 9
4.2 接口电路..................................................................................................... 10
4.3 电路图......................................................................................................... 12
4.4 程序流程......................................................................................................14
4.5 程序编写.......................................................................................................14
结论............................................................................................................................ 20
参考文献.....................................................................................................................21
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- 1 -
第一章 前言
1.1 机械手概述
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
点的机械手称为专用机械手,而把工业机械手称为通用机械手。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。
一般而言,机械手通常就是由执行机构、驱动-传动系统和控制系统这三部分组成,
如图 1-1 所示。
图1-1 机械手的一般组成
对于现代智能机械手而言,还具有智能系统,主要是感觉装置、视觉装置和语言识
别装置等。目前研究主要集中在赋予机械手“眼睛”,使它能识别物体和躲避障碍物,
以及机械手的触觉装置。机器人的这些组成部分并不是各自独立的,或者说并不是简单
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