优秀毕业论文参考模板精要.docVIP

吉林大学珠海学院 毕业设计 六自由度机械手臂控制系统设计 The Control System Design of Manipulator with Six Dof 系 别：电子信息系 专 业：自动化 姓 名：郑晓彬 学 号指导教师姓名、职称：张贺东、副教授 完成日期 年 月 日 吉林大学珠海学院本科毕业设计开题报告 选 题 六自由度机械手臂控制系统设计 院 系 电子信息系 专 业 自动化 学生姓名 郑晓彬 指导教师 张贺东 本选题的意义及国内外发展状况： 随着工业生产效率的提高以及单片机在机械控制方面的广泛应用，机械手已逐步代替人工操作，在工厂车间得到了广泛的应用。在工业生产中，应用机械手的意义可以概括如下： 1、提高了生产过程中的自动化程度 2、改善了劳动条件，避免人身事故 3、可以减轻人力，便于规模化生产 我国机械手技术起步较晚，进入20世纪90年代后，机械手的研究步入正轨，在彩电、冰箱等家用电器产品的装配生产线上，在半导体芯片、印刷电路等各种电子产品的装配流水线上都得到了广泛应用。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。 1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手，接着德国机械制造业从1970年开始应用机械手，主要用于起重运输、焊接和设备的上下料等作业。日本是工业机械手发展最快、应用最多的国家。自1969年从美国引进两种机械手后，大力从事机械手的研究。 研究内容： 1、机械手控制技术：重点研究模块化控制系统。 2、多传感器系统：为进一步提高机械手的适应性和自由度，多传感器的应用是问题解决的关键，此外还需研究传感器系统的实用性。 3、机械手遥控技术：自动和半自动技术，机械手与操作者之间的协调控制。 4、模拟人手控制技术：通过手臂的动作直接控制机械手。 研究方法、手段及步骤： 首先查阅机械手臂的相关设计资料，包括书籍、期刊、论文。在此基础上，分析确定六自由度机械手臂的设计方案。机械手的整体设计形式，主要取决于机械手的工作要求、运动形式、作业环境等。 再进行机械手硬件结构的设计和安装。用电位器组装一个相同自由度的关节控制器，用以控制六自由度机械手。 分模块进行编程。这些模块有：舵机控制模块、电位器AD采样模块、无线传输模块。各模块调试完之后，再进行系统的整体调试。 参考文献： [1].宋伟刚.机器人学——运动学、动力学与控制[M].北京：科学出版社,2007 [2].富巍、刘美俊．排爆机器人的研究与开发[M].北京：电子工业出版社,2010 [3].丹尼斯·克拉克、迈克尔·欧文斯.机器人设计与控制[M].宗光华、 张慧慧译．北京：科学出版社,2004 [4].迈克﹒普瑞德科．机器人控制器与程序设计[M].宗光华、李大寨译．北京：科学出版社,2004 [5].郭天祥.新概念51单片机C语言教程[M].北京：电子工业出版社,2009 [6].H.Asada、J.-J. E. Slotine．Robot Analysis and Control[M]．Wiley-Interscience,1986 摘 要 机械手作为机器人领域的一个重要组成部分，它广泛的应用将有助于提高劳动生产效率和工作效率，节约人工成本，减轻劳动强度，改善工作条件，在未来将拥有非常广阔的应用前景。 此次研究的机械手采用电位器作为传感器，由人手直接操作机械手的完成动作。机械手硬件由四个部分组成，分别是底座、手臂、手腕、夹持器，每一部分都由舵机单独控制，使用铝合金支架，并配套螺丝、螺母进行组装和固定。ATmega16单片机作为控制系统的核心，分为主机和从机两部分。主机对电位器模拟量进行采样，A/D转换的数字量结果发送给从机，从机把接收到的数字量转化为PWM信号控制舵机，使舵机转动相应的角度。 本设计主要研究六自由度机械手遥控技术，即机械手与操作者之间的协调控制。模拟人手控制技术，即通过安装在手臂上的电位器感知人手的动作位置，从而直接控制机械手完成相应的动作。 关键字：ATmega16；舵机；A/D采样 The Control System Design of Manipulator with Six Dof ABSTRACT Manipulator is an important part in the field of robot. Its wide application will contribute to increasing