機 械 臂 的 研 制指 導 教 師 ： 裴 東 王 全 州作 者 ： 謝 超 成 常 元 軍 前 言 機 械 臂 項 目 作 為 學 生 機 器 人 興 趣 組 的 一 個 重 要組 成 部 分 ， 有 著 長 期 的 、 分 層 次 的 發(fā) 展 計 劃 ，我 們 本 次 的 研 究 已 屬 第 二 階 段 。 本 次 機 械 臂 的 研 究 是 在 去 年 仿 生 機 械 臂 的 基 礎上 進 一 步 發(fā) 展 而 來 的 ， 相 比 去 年 的 仿 生 臂 有 了較 大 的 改 進 ， 主 要 體 現 在 進 一 步 向 工 業(yè) 化 、 實用 化 靠 攏 。 仿 生 機 械 臂 執(zhí) 行 單 一 的固 化 動 作 左 右 左 本 次 機 械 臂 可 實 現 功 能 自 動 尋 障 ， 排 障 。 可 視 化 用 戶 界 面 遠程 控 制 遙 控 附 加 功 能 ： 語 音 錄放 二 者 相 比 一 、 吸 收 學 習 1、 積 累 了 大 量 的 經 驗 ， 為 這 次 的 作 品 做 了 前期 準 備 2、 局 部 設 計 沿 用 ： 爪 的 設 計 二 、 改 進 之 處 ： 向 實 用 化 靠 攏 1、 臂 的 機 械 結 構 改 進 2、 控 制 方 式 改 進 3、 實 現 功 能 更 加 豐 富 4、 采 用 了 傳 感 器 總 體 規(guī) 劃 在 設 計 機 械 臂 的 立 項 階 段 ， 我 們 首 先 從 可 行 性上 進 行 了 技 術 論 證 ， 根 據 我 們 現 在 的 能 力 ， 決定 了 我 們 的 機 械 臂 不 必 追 求 完 美 ， 但 一 定 要 有創(chuàng) 新 點 。 系 統 結 構 上 位 機 PC 步 進 電 機步 進 電 機 驅 動 遙 控 模 塊無 線 數 傳 模 塊 伺 服 電 機 控 制下 位 機 AVR MCU 伺 服 電 機障 礙 物 檢 測 模塊 限 位 控制 模 塊 語 音 錄 放模 塊 技 術 特 點 一 ： 控 制 系 統 控 制 部 分 采 用 上 位機 （ ） 與 下 位機 （ ） 結 合 的 控制 方 式 遙 控 控 制 遠 程 控 制 ： 上 位 PC機 與 下 位 MCU的 通 信 接 口 下 位 MCU采 用 SRWF-1A型 無 線 數 傳 的 TTL電 平 接收 方 式 上 位 PC機 采 用 RS-232與 SRWF-1A型 無 線 數 傳 模塊 相 接 可 視 化 用 戶 界 面 ： 上 位 機 發(fā) 送 設 計 上 位 PC機 采 用 VB的 MSComm控 件 進 行 上 位 機 的 數 據 發(fā) 送 。 通信 時 工 作 界 面 如 下 ： 主 程 序 流 程 圖 技 術 特 點 二 ： 傳 感 器 采 用 大 量 的 傳 感器 ， 為 機 械 臂 安 裝耳 目 ， 讓 機 械 臂 自行 動 作 智 能 化 基 本 原 理傳感器 主控處理機構信號調理 信號隔離 電機執(zhí)行機構 機械動作外界信號 傳感器輸出不標準信號 調理成標準信號 需要執(zhí)行的控制信息 對主控無安全隱患前后隔離 機械傳動 *信 號 調 理 與 信 號 隔 離 機 械 部 分 四 個 自 由 度 上 采 用不 同 的 解 決 方 案 ： 上 下 、 伸 縮 自 由 度 ：導 規(guī) 電 機 傳 動 左 右 擺 動 自 由 度 ： 整 體 平 臺 沿 軸 轉 動 抓 放 自 由 度 ： 鋼 絲 連桿 推 拉 實 現 張 閉 設 計 經 過整個系統的研制過程呈循環(huán)式前進經過一輪輪的改進，才有了最終的成果，功能也隨著一次次的改進逐漸增強。方 案 比 較功 能 設 計 規(guī) 劃 改 進 分 析 總 結方 案 實 現 機 械 臂 演 示 -上 位 機 控 制 機 械 臂 演 示 -自 行 動 作 前 景 展 望 、 機 械 結 構 、 控 制 系 統 上 位 機 與 下 位 機 之 間 通 信 功 能 、 對 物 體 的 識 別 能 力 、 下 位 機 的 設 計 隨 著 科 學 技 術 的 進 步 ， 新 技 術 不 斷 涌 現 ， 出 于 學 習 目 標 的學 生 自 主 機 器 人 項 目 也 隨 之 有 了 新 的 挑 戰(zhàn) 。 希 望 有 興 趣 的 同 學 加 入 感謝指導老師：裴東王全州熱心參與的低年級同學合作搭檔所有幫助過我們的人們