基于PC机和单片机的多机械手远程控制系统

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摘要:用单片机作机械手控制系统,采用Pc机为上位机,利用专用无线数据传输模块和串行通信,实现了多机械手的远程控制。该系 统具有扩展性强,功能灵活,操作方便,性能稳定,成本低廉等特点。
( v- @4 |$ G' l- {关键词:机械手远程控制串行通信Pc机单片机
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! t/ [# }& E4 V3 ?  j- t; m& f远程控制机械手不仅可使工作人员远离具有危险性的操作环 境,避免伤害,还可让机械手适应日益复杂的应用环境。本文将工业机械手作为生产线的底层设备,设计了机械手的控制系统,并利 用无线数据传输模块和串行通信实现了某生产线上多台机械手的 远程控制。该控制系统上位机为PC机、下位机为单片机系统,可控制执行机构按所需的顺序,沿规定的位置或轨迹运动。
1 机械手
该机械手有五个部分:腰、肩、肘、腕和手都。为使机构可靠,肩 和肘关节均采用蜗轮蜗杆传动,实现自锁功能。该机械手可抓取棒料(最大直径<120mm,重量<3kg),实现从一个位置到另一个位置空间传输。各关节由五相步进电动机驱动,并配有增量式光 电编码器。机械手几何模型简图及各关节运动范围如图1所示。
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# {; I  O0 Z% |$ w, p               團1机械手几何模型简圈及关节运动范围
                 1-腰关节.2.肩关节.3.肘关节,
8 m/ M$ W1 e* j4 m: H, K4 j            4.腕关节(俯仰),5.腕关节(转动).6-手部:


2硬件设计
控制系统由硬件和软件两部分组成。该系统是一个多轴实时运动控制系统,控制执行机构按规定的位置或轨迹运动。为了实现 Pc机与单片机板之间的无线远程通信,采用专用STR.6型无线数 据传输模块,该模块提供标准RS.232、RS一485和UART/TYL电平 三种接口方式,可直接与计算机、用户的RS一485设备、单片机或其 他UART器件连接通信。STR一6的通信信道是半双工,最适合点对 多点的通信方式。天线高度>3m,可靠传输距离达到300m。
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基于PC机和单片机的多机械手远程控制系统