教學(xué)型六自由度模塊化手臂參考手冊(cè)

1、教學(xué)型六自由度模塊化手臂開發(fā)手冊(cè)一、主要技術(shù)參數(shù)1)六自由度小型模塊化手臂:2)六口由度；夾持力：120g；手爪：±45度；獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電源/電池供電；聚合物可充電動(dòng)力鋰電池：7. 2v, 2000 mah：專用充電器，自動(dòng)檢測(cè)充電狀態(tài)，過流過熱保護(hù)； 臂長(zhǎng)：270mm；控制方式：獨(dú)立控制芯片，最多可達(dá)8自由度控制；通訊方式：串口控制(uart),可直接與mt-u機(jī)器人通訊;安裝方式：可以直接裝配在大學(xué)版機(jī)器人mt-u上。小型模塊化手臂與pc機(jī)通訊專用接口模塊：采用rs232通訊方式；光電隔離；獨(dú)立電源供電。3)小型模塊化手臂配套專用pc機(jī)控制軟件可以通過pc機(jī)直接控制各個(gè)關(guān)節(jié);開放pc

2、機(jī)控制的函數(shù)接口及控制協(xié)議;可以通過編程實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃設(shè)計(jì)。4)伺服電機(jī)技術(shù)指標(biāo) type： mt-serv0-20dimension： 66x30x64mm ;stal1 torque: 20kg/cm;operating speed： 0. 20sec/60degree(4.8v);operating voltage： 4.8-7. 2v;temperature range： 0°c_ 55°c;dead band width： lous. type： mt-servo-10dimension： 40x20x42mmstall torque： lokg/cmoperati

3、ng speed： 0.20sec/60degreeoperating voltage： 4.8-7.2vtemperature range： 0°c_ 55°cdead band width： lous type： mt-servo-6dimension： 40x20x42mmstal1 torque： 5kg/cmopcrating speed： 0.20scc/60dcgrccoperating voltage： 4.8-72vtemperature range： 0°c_ 55°cdead band width： lous二、裝配方式(1)總體裝

4、配效果圖(2)主要部件拆解圖三、系統(tǒng)控制原理及接線圖(3)系統(tǒng)控制原理1) 伺服舵機(jī)連接插頭引腳定義:2）伺服舵機(jī)控制器端口定義：8路輸出端口定義（servolservo8） 應(yīng)方式，如下圖：:輸出端口與伺服舵機(jī)連接插頭對(duì)1腳：control （控制信號(hào)線）2 腳:servo power + （電源 +）3腳：gnd （電源）scrwo7servooc廠<->o< 、or >scrwo5s§o6crvol3）控制端口及通訊端口:通訊端口(communication)(power switch)(power led)h充電接口(recharge socket)電

5、源開關(guān)電源指示燈4）pc專用串行通訊模塊:(4) pc機(jī)串行通訊電纜接口(5)串行通訊模塊電源輸入接口5)其它配件：(6)聚合物動(dòng)力鋰電池充電器/外接電源pc機(jī)串行通訊電纜五.伺服舵機(jī)控制器通訊協(xié)議1) 接收數(shù)據(jù)：每一幀控制指令：4個(gè)字節(jié)；第一個(gè)字節(jié)：oxaf一一數(shù)據(jù)幀起始字節(jié)；第二個(gè)字節(jié)：0x000x08舵機(jī)序號(hào)(scrvolscrvo8)；第三個(gè)字節(jié):0x000xb4 旋轉(zhuǎn)角度設(shè)定(-90°+90° )；第四個(gè)字節(jié)：oxfa一一數(shù)據(jù)幀結(jié)束字節(jié)。2)返回?cái)?shù)據(jù):當(dāng)正確接收一幀數(shù)據(jù)z后，伺服舵機(jī)控制器會(huì)返回一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù) 做為接收確認(rèn)信息。返回?cái)?shù)據(jù)為：大寫字母'r

6、9;的ascii碼。六、詳細(xì)使用方法丕危險(xiǎn)當(dāng)機(jī)器運(yùn)行時(shí)，請(qǐng)遠(yuǎn)離機(jī)器，以免被 機(jī)器撞傷。1)接線操作步驟:將pc機(jī)串行通訊電纜一端接在pc機(jī)的串口上，另一端接在手臂的usb 口上。分別將兩個(gè)電源的i端接在100v240v插座上，另一端接在手臂和應(yīng)接口，如圖所示:(8)控制器電源輸入接口(9)串行通訊模塊電源輸入接口 撥動(dòng)手臂底座上的開關(guān)，手臂上電，注意上電后手臂會(huì)自動(dòng)找到 機(jī)械零點(diǎn)位置。2)demo軟件操作方法： 打開armcontrol文件夾，雙擊tools文件夾內(nèi)的reg. bat文件。 雙擊bin文件夾內(nèi)的armcontrol. cxco控制界面如卜圖所示：(10)軟件運(yùn)行界面 選擇por

7、t,注意port號(hào)可通過查看pc機(jī)設(shè)備管理器得到，如 圖所示：白“夕 端口 (com和lpt)!“ g打印機(jī)端口 (lpt1)卜通訊端口 (com4)選擇要控制的通道，程序中共有六個(gè)通道，pan為通道1, t訂t為通道2, 依次類推，單擊“open comm”。(1) 相對(duì)零點(diǎn)標(biāo)定：各關(guān)節(jié)實(shí)際運(yùn)行時(shí)的角度范圍都在0180度z間，但由于機(jī)械安裝上的限 制，有的關(guān)節(jié)可能達(dá)不到0或180度時(shí)就會(huì)卡住，因此在首次運(yùn)行時(shí)需要 對(duì)各關(guān)節(jié)設(shè)置最大角度和最小角度及相對(duì)零度點(diǎn)，并通過按鈕“save”將 其保存到c:servocontrol.ini內(nèi)，下而毎佃介召好寶方法： 選中"setzero?&qu

8、ot;,如圖所示: feetzero?! setzero savereset drive 以第一個(gè)通道為例，如圖所示: 設(shè)定最小值：鼠標(biāo)左鍵向左拖動(dòng)pan對(duì)應(yīng)的slider滾動(dòng)條，angle/(deg) 內(nèi)可看到此吋的角度值，假如拖動(dòng)到45度，單擊“setzero”按鈕，第 一通道對(duì)應(yīng)的關(guān)節(jié)將運(yùn)行到45度，如果舵機(jī)沒有卡住，繼續(xù)向左拖動(dòng)滾 動(dòng)條，直到關(guān)節(jié)運(yùn)行到最小的角度后，單擊“minangle”，設(shè)定最小值 完成。設(shè)定最大值：鼠標(biāo)左鍵向右拖動(dòng)滾動(dòng)條，直到關(guān)節(jié)運(yùn)行到最大的角度后, 單擊 “maxangle",設(shè)定零點(diǎn)：鼠標(biāo)左鍵向左拖動(dòng)滾動(dòng)條，直到關(guān)節(jié)1運(yùn)行到所需的位置， 單擊“sav

9、e”按鈕，關(guān)節(jié)1標(biāo)定完成，依次類推同樣方法標(biāo)定其他關(guān)節(jié)。單擊“reset”按鈕，手臂運(yùn)行到設(shè)置的零位(該零點(diǎn)與手臂上電時(shí)的零 點(diǎn)不同，即為相對(duì)零點(diǎn))，如圖所示： 注：如果有偏差，請(qǐng)重新設(shè)置零點(diǎn)。(2) 單自由度模塊運(yùn)動(dòng)控制：滑動(dòng)滾動(dòng)條設(shè)置各自由度角度值，單擊“drive”按鈕可張動(dòng)各口由 度模塊運(yùn)動(dòng)，并可在speed內(nèi)分別設(shè)定每個(gè)口由度的速度值，如圖所示：(3) 復(fù)位操作:單擊“reset”按鈕，手臂復(fù)位至相對(duì)零點(diǎn)狀態(tài)。(4) 演示sn | angle 1an gle2 angles an gle4 an gle5 angle6openfileinsertteachdeletestopmodi

10、fy單擊“openfile"按鈕，會(huì)彈出如圖2對(duì)話框,(1)選擇已有文件，單擊“browse.”，到bin里找angle.mdb文件,圖3單擊“teach”按鈕，手臂會(huì)按上面的序列值往復(fù)運(yùn)動(dòng)，按“stop”按 鈕停止運(yùn)動(dòng)。假如鼠標(biāo)左鍵單擊圖3 'i1 sn為2號(hào)序列，相應(yīng)的angle值也都變成相 應(yīng)的值,如圖4：改變圖4中的角度值，可單擊“insert”按鈕將該組值插入到序列中, 單擊“modify”可修改已有的序列，單擊“delete”刪除已有序列。(2) 新建文件單擊“openfile”按鈕，單擊“browse.”，將圖2中*.mdb中的*改成文件名。 其他與(1)相同。

11、接口函數(shù)說明：servocontrol.h 函數(shù)說明：(1) bool _stdcall init(int nport, dword dwbaud);參數(shù)說明：nport：串口號(hào)dwbaud：波特率 9600函數(shù)說明：打開串口(2) void _stdcall setpostioncallback(servo_position_callb ack*cbposition, void* pparam);函數(shù)說明：設(shè)定事件處理過程(接收到數(shù)據(jù))參數(shù)說明：servo_position_callback：傳入一個(gè)函數(shù)指針，該函數(shù)接收到事件后， 交由該指針指向的函數(shù)處理函數(shù)原形為：typedef void

12、 se rvo_position_callback(void* pparam, int type,float* value,int num);value 6到的瑞么伍 r' num value t <5(6pparam： servo_position_callback指向的函數(shù)所需的參數(shù)，一般為一個(gè) 類或結(jié)構(gòu)的指針(3) void drive(int jointid,int angle);函數(shù)說明：控制各關(guān)節(jié)相對(duì)零點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)范圍在(minangle-zeroangle , maxangle-zeroangle)之間。參數(shù)說明：jointid：通道號(hào)angle：相對(duì)角度(4) v

13、oid setzero(int jointid,int angle);函數(shù)說明：控制各關(guān)節(jié)絕對(duì)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)范圍在(minangle, maxangle)之間。參數(shù)說明：jointid：通道號(hào)angle：絕對(duì)角度(5) void initialize(int jointid,int angle);函數(shù)說明：初始化各關(guān)節(jié)的零點(diǎn)值。參數(shù)說明：jointid：通道號(hào)angle：零點(diǎn)角度調(diào)用接口函數(shù)庫(kù)方法：解決方案右鍵單擊armcontrol-)屈性輸出目錄：./bin,因?yàn)閎in文件夾冇該可執(zhí)行文件所需要用的mtservocontrol.dll cc卄常規(guī)附加包含目錄./include，該文件夾內(nèi)有需要

14、用到的頭文件servocontrol, h；鏈接器常規(guī)附加庫(kù)目錄./lib,該文件夾內(nèi)冇需要用到的靜態(tài)鏈接庫(kù)。鏈接器輸入附加依賴項(xiàng)內(nèi)輸入mtservocontrol.lib簡(jiǎn)單介紹程序的編寫：首先按上面的方法修改屬性，添加頭文件#include vservocontrol.h,z,戌冕<邂cservocontrol m_servocontrol;首気聶荻得傷存&孑的各關(guān)芋的最尢僥最j m_bopen = m_servocontroljnit(m_port,9600);/打科 $ 0 ,厶？果打科 咸功 笆僥6true,巫之筠folsefor (int i=0：i<6;i+)

15、im_servocontrol.lnitialize(i4-1,m_zeroarrayi);/涯養(yǎng)層滋樹之希 2 須先m_servocontrol.setpostioncallback(servopositioncallback.this);/ 祓寶事篩處理過終在源文件開始位置定義 void servopositioncallback(void* pparam. int type,float* num);此時(shí)就可以徭勾豬刮各劣節(jié)的色數(shù)3 , m_servocontrol.drive(num,m_angle);/翅刮各弄旱迄為，涯瘙爰力鍛定金件：泊七m_a/lin.m_a/iax;m_mia = m_a/linanglenum-l-m_z