艺术机械手电路和模型的研制

摘   要  

       

机器人技术是近30年来迅速发展起来的一门新兴技术，它代表了机电一体化的最高成就。

机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。整个系统由机器手，机器臂，关节，步进电机驱动系统等组成。通过各自由度步进电机的驱动，完成机器手，机器臂的位置变化。从机械部分的工作原理，硬件接口的设计以及软件部分的编写三个方面分别进行了详细的论述。

关键词: 机械手；运动学；单片机；步进电机

目  录

摘   要 I

Abstract II

绪 论 1

1.1 机器手最显著的特点 1

1.2 机器手的应用与发展 1

2  总体设计方案 4

2.1机器手的构成 4

2.2机械手的总体方案 5

3  机械手的结构组成 6

3.1电机的选择 6

3.1.1机器手驱动方案的对比分析及选择 6

3.1.2步进电机简介 7

3.1.3步进电动机的特点 8

3.1.4步进电机控制原理 8

3.2驱动器的选择 8

3.2.1驱动器构成 8

3.2.2驱动器SAA1042概述 9

3.2.3 SAA1042的主要技术特点 9

3.2.4 SAA1042的引脚说明及工作原理 10

3.2.5 机械手驱动器SAA1042的应用 12

3.3控制芯片16F877 13

3.3.1单片机16F877优势 13

3.3.2 单片机主要性能及外围特征 14

3.3.3 PIC 16F877X系列单片机端口及寄存器 15

3.4软件集成开发环境MAPLAB 16

3.4.1 软件集成开发环境MAPLAB的简介 16

3.4.2工程项目的建立 16

3.5机械手电力拖动的分析 17

3.5.1机械手拖动系统的组成 17

3.5.2直线运动方程式 18

3.5.3 单轴系统的旋转运动方程 18

3.5.4 多轴电力拖动系统 20

3.5.5 转矩折算 21

4 机械手的制作 23

4.1硬件电路的设计 23

4.2 机械手模型制作 25

4.2.1机械手的总体模型 25

4.2.2手指制作 26

5 总  结 31

致    谢 32

参考文献 33

附1

附2

附3