基于单片机控制的机械手设计.doc

1 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,文章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】:筛选机械手, AT89C51 单片机, LMD18200 电机控制芯片, PWM 技术,电机控制。 Abstract The manipulator technology involves to the electron, mechanics, the automatic control technology, the sensor technology and puter technology and so on scientific field, is an prehensive technology. Along with the industrial automation need to develop, the manipulator is getting more and more important in the industrial application. The article mainly narrated manipulator's design process, in the article introduced manipulator's design theory and the method. This design take at89C51 monolithic integrated circuit asa core, uses the LMD18200 motor control chip to achieve the control direct current machine to open stops, the speed and the direction, completed has screened the manipulator essential requirements and the display part request. In screens the manipulator to design, used the PWM technology to carry on the control to the electrical machinery, through putation achieved the precise velocity modulation to the dutyfactor the goal 【Key words 】 Screening manipulator, AT89C51 monolithic integrated circuit, LMD18200 motor control chip, PWM technology, motor control. 1前言 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***中, 加工、装配等生产是不连续的,机器人 2 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。机械手一般分为三类。第一类是不需要人工操作的通用机械手,也即本文所研究的对象。它是一种独立的、不附属于某一主机的装置,可以根据任务的需要编制程序,以完成各项规定操作。它是除具备普通机械的物理性能之外,还具备通用机械、记忆智能的三元机械。第二类是需要人工操作的,称为操作机(Manipulator )。工业中采用的锻造操作机也属于这一范畴。第三类是专业机械手,主要附属于自动机床或自动生产线上,用以解决机床上下料和工件传送。这种机械手在国外通常被称之为“Mechanical Hand ”,它是为主机服务的,由主机驱动。除少数外,工作程序一般是固定的,因此是专用的。机械手按照结构形