“六自由度機(jī)械臂實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺”是某科技大學(xué)電氣與自動化工程學(xué)院研制的。它是本科生進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺。實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺由6自由度機(jī)械臂機(jī)械本體、驅(qū)動裝置、傳感器系統(tǒng)和嵌入式控制系統(tǒng)組成。六個(gè)自由度分別是大臂的前后部,內(nèi)外的擺動,手臂的彎曲,手腕的轉(zhuǎn)動,手腕的擺動,手掌的張開。機(jī)械結(jié)構(gòu)采用輕質(zhì)鋁合金設(shè)計(jì)。驅(qū)動裝置由轉(zhuǎn)向器和直流電動機(jī)驅(qū)動。傳感器系統(tǒng)包括激光傳感器、姿態(tài)傳感器和陀螺儀。控制系統(tǒng)采用嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
六自由度機(jī)器人手臂實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺的開合度是由直流電機(jī)驅(qū)動的。可利用PWM信號進(jìn)行開合速度的控制,完成對物體的抓取動作。其余的大臂、小臂及手腕三處的五個(gè)自由度均采用舵機(jī)進(jìn)行控制,通過激光傳感器、姿態(tài)傳感器目標(biāo)對象的定位,根據(jù)系統(tǒng)模型來計(jì)算移動目標(biāo)位置信號的每個(gè)方向的自由度,在按照控制算法的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的各自由度控制。還可以利用教學(xué)功能,對不同位置的物體進(jìn)行抓取和擺放實(shí)驗(yàn)。在抓取和放置物體的過程中,腕關(guān)節(jié)根據(jù)陀螺的測試和控制器的控制輸出自動維持平衡狀態(tài)。控制系統(tǒng)由嵌入式工業(yè)控制單元和嵌入式微控制器組成。工控機(jī)是系統(tǒng)的主要控制單元。采用VC編程技術(shù)。嵌入式微控制器主要用于實(shí)現(xiàn)腕關(guān)節(jié)的自動平衡控制,用C語言控制程序設(shè)計(jì)。

六自由度機(jī)器人手臂實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺可以為本科生開展以下實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,主要包括“機(jī)器人手臂單關(guān)節(jié)控制實(shí)驗(yàn)”、“機(jī)器人手臂的手部自平衡控制實(shí)驗(yàn)”、“機(jī)器人手臂運(yùn)動的示教再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)”、“機(jī)器人手臂對隨機(jī)目標(biāo)物體的抓取、移動與放置實(shí)驗(yàn)”,同時(shí)也可進(jìn)行語音命令信號的識別與處理實(shí)驗(yàn)等。
六自由度機(jī)器人手臂實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺的開合度是由直流電機(jī)驅(qū)動的。可利用PWM信號進(jìn)行開合速度的控制,完成對物體的抓取動作。其余的大臂、小臂及手腕三處的五個(gè)自由度均采用舵機(jī)進(jìn)行控制,通過激光傳感器、姿態(tài)傳感器目標(biāo)對象的定位,根據(jù)系統(tǒng)模型來計(jì)算移動目標(biāo)位置信號的每個(gè)方向的自由度,在按照控制算法的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的各自由度控制。還可以利用教學(xué)功能,對不同位置的物體進(jìn)行抓取和擺放實(shí)驗(yàn)。在抓取和放置物體的過程中,腕關(guān)節(jié)根據(jù)陀螺的測試和控制器的控制輸出自動維持平衡狀態(tài)。控制系統(tǒng)由嵌入式工業(yè)控制單元和嵌入式微控制器組成。工控機(jī)是系統(tǒng)的主要控制單元。采用VC編程技術(shù)。嵌入式微控制器主要用于實(shí)現(xiàn)腕關(guān)節(jié)的自動平衡控制,用C語言控制程序設(shè)計(jì)。

六自由度機(jī)器人手臂實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺可以為本科生開展以下實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,主要包括“機(jī)器人手臂單關(guān)節(jié)控制實(shí)驗(yàn)”、“機(jī)器人手臂的手部自平衡控制實(shí)驗(yàn)”、“機(jī)器人手臂運(yùn)動的示教再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)”、“機(jī)器人手臂對隨機(jī)目標(biāo)物體的抓取、移動與放置實(shí)驗(yàn)”,同時(shí)也可進(jìn)行語音命令信號的識別與處理實(shí)驗(yàn)等。
關(guān)鍵詞: 六自由度