学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示
六自由度教学机器人手臂系统研究
作 者: 侯忠坤
导 师: 肖世德
学 校: 西南交通大学
专 业: 机械电子工程
关键词: 机器人手臂 伺服控制器 Arduino 教学实践
分类号: TP242
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 159次
引 用: 0次
阅 读: 论文下载
内容摘要
机器人手臂是机器人重要构成部件,体现了机电一体化多学科互相结合、互相渗透的特点,涉及机械工程、电子技术、计算机技术、自动控制理论及人工智能等领域,为多学科交叉实践学习提供了很好的平台,非常适合用于机械电子工程相关专业的教学和实训。本论文研究设计了具有开放性结构的六自由度教学机器人手臂。该机器人手臂实验系统由六自由度机械手、PC机、Arduino模块、伺服电机驱动器和辅助功能模块五大部分组成,既可以进行演示实验,也可以进行拆装、电器接线和软件编程等实验。论文首先介绍了机器人的应用与发展趋势,比较详细地综述了国内外教学机器人的研究与发展状况,介绍了机器人手臂研究的相关技术和机器人手臂控制的基础概念、其次对机器人手臂进行了运动学详细分析,对机器人的硬件系统进行了设计。该六自由度机器人手臂采用基于Arduino和伺服电机控制器的模块化系统设计。以"PC+Arduino+伺服控制器”开放式体系结构作为机器人手臂控制系统硬件和软件核心构架,并基于Eclipse软件开发环境实现了机器人手臂控制的核心功能。最后在AS-6DOFB型六自由度机械臂的基础上,对设计的六自由度机器人手臂进行了实验和分析,得出了机器人手臂控制速度和路径规划相关的数据,可为机器人手臂实验教学和实际研制提供参考。
|
全文目录
摘要 6-7 Abstract 7-10 第1章 绪论 10-17 1.1 课题背景与研究意义 10-12 1.1.1 课题背景 10-11 1.1.2 机器人分类 11 1.1.3 机器人市场与应用 11-12 1.2 国内外研究状况 12-14 1.2.1 全球机器人的发展状况 12-13 1.2.2 国内研究状况 13-14 1.2.3 机器人发展趋势 14 1.3 机器人手臂关键技术 14-15 1.4 教学机器人手臂基本组成 15-16 1.5 论文主要内容与章节安排 16-17 第2章 机器人手臂系统原理 17-30 2.1 机械手控制原理 17-23 2.1.1 机器人手臂建模 17 2.1.2 机器人手臂坐标系 17-19 2.1.3 机器人手臂位姿描述 19-22 2.1.4 机器人手臂自由度 22-23 2.2 机械手运动学分析 23-28 2.2.1 连杆与连接的描述 23-24 2.2.2 连杆坐标系 24-25 2.2.3 坐标系的变换 25-28 2.3 路径规划 28-29 2.4 本章小结 29-30 第3章 机器人手臂硬件系统设计 30-38 3.1 机器人手臂总体结构 30-31 3.2 Arduino硬件平台 31-32 3.3 32路伺服电机控制器 32-35 3.3.1 舵机工作原理 32-33 3.3.2 舵机控制器 33-35 3.4 传感器与演示设备 35-37 3.5 本章小结 37-38 第4章 机器人手臂软件设计 38-48 4.1 编程软件介绍 38-43 4.1.1 工业机器人编程 38 4.1.2 基于Eclipse的软件开发环境 38-39 4.1.3 Arduino基本语言概述 39-40 4.1.4 伺服电机控制软件 40-43 4.2 软件控制 43-47 4.2.1 软件总体结构 43-44 4.2.2 伺服电机调试程序 44-45 4.2.3 Arduino控制演示程序 45-47 4.3 本章小结 47-48 第5章 机器人手臂实验 48-54 5.1 硬件平台元件 48-51 5.1.1 机械元件 48-50 5.1.2 电子控制模块 50-51 5.2 硬件平台组装 51-53 5.3 本章小结 53-54 总结与展望 54-55 1 总结 54 2 展望 54-55 致谢 55-56 参考文献 56-59 附录1 Arduino2009模块电路图 59-60 附录2 Arduino语言说明 60-63 附录3 总体程序 63-65 攻读硕士学位期间发表的论文 65
|
相似论文
- 基于NIOS II的导弹伺服控制器的研制,TP273
- 小学数学估算教与学实践研究,G623.5
- 高中生物反思性教学研究,G633.91
- 初中语文教科书插图教学研究,G633.3
- 苏联专家在中央音乐学院执教始末,G649.2
- 在美术鉴赏教学中进行人文素养教育的实践与探索,G633.955
- 任务型教学法在中职英语阅读教学中的运用,G633.41
- 研究性学习在高中数学教学的应用研究,G633.6
- 愉快教学法在高中数学教学中的实践研究,G633.6
- 协作学习模式在初中物理教学中的应用研究,G633.7
- 论文言传记阅读开展人物分析的重要性及教学实践,G633.3
- 浅谈对外汉语教学中语境的运用,H195
- 影响力:教师教学实践专业化发展的核心因素,G420
- 新课程理念下高中物理实验探究教学的实践研究,G633.7
- 高中物理教学生活化的实践探究,G633.7
- 高中化学生活化教学的研究与实践,G633.8
- 初中方程教学研究,G633.6
- 试论中国的法律技能教育,D90-4
- 提高高一数学课堂教学效率的实践研究,G633.6
- 笙演奏中呼吸的研究及教学实践,J632.12-4
- 基于DIS的高中物理教学的实践与探索,G633.74.120
中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 机器人技术 > 机器人
© 2012 www.xueweilunwen.com
|