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伺服控制智能助力機(jī)械手應(yīng)用及系統(tǒng)功能分析

作者： 時(shí)間：2016-12-19 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò) 收藏

本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/201612/331434.htm3）微操作力控制

提升系統(tǒng)采用微操作力控制方式。提升系統(tǒng)的微操作力控制原理是僅僅利用末端操作器檢測(cè)操作者施加的微操作力，通過(guò)在線的實(shí)時(shí)處理，及時(shí)響應(yīng)操作者的上下動(dòng)作，大大降低慣性，延展操作者的手臂，這是提升系統(tǒng)的指尖控制調(diào)節(jié)模式，其控制原理方框圖如圖五所示。為了實(shí)現(xiàn)負(fù)載位置的精細(xì)移動(dòng)調(diào)節(jié)，設(shè)置了提升系統(tǒng)的微調(diào)模式，即利用按鈕開關(guān)實(shí)現(xiàn)負(fù)載重物的位置微小調(diào)節(jié)，每次移動(dòng)速度能達(dá)到0.5mm/s,實(shí)現(xiàn)位置精確調(diào)節(jié)。

4）提升系統(tǒng)控制原理

整個(gè)系統(tǒng)由高性能單片機(jī)、功率放大模塊、通訊模塊、濾波電路模塊等組成。其中高性能單片機(jī)主要負(fù)責(zé)控制算法的計(jì)算，功率放大模塊實(shí)現(xiàn)PWM 信號(hào)的放大及電機(jī)的過(guò)流保護(hù)，濾波放大電路模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)末端操作器和壓力傳感器信號(hào)處理，通訊模塊負(fù)責(zé)與上位機(jī)進(jìn)行通訊。系統(tǒng)控制原理如圖六所示。

在系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，用單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器產(chǎn)生周期為5ms 的時(shí)間中斷，以便使采樣時(shí)間任務(wù)由就緒狀態(tài)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，在采樣時(shí)間任務(wù)中，通過(guò)正交編碼計(jì)數(shù)器，經(jīng)過(guò)辨向，得到電機(jī)當(dāng)前速度和位置，然后通過(guò)位置及速度閉環(huán)算法得到應(yīng)該所要求輸出的控制量，即PWM 占空比，經(jīng)過(guò)功率放大，以驅(qū)動(dòng)電機(jī)。在這個(gè)過(guò)程中驅(qū)動(dòng)模塊的電流采樣環(huán)節(jié)對(duì)電機(jī)的電流進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)，當(dāng)電流超過(guò)規(guī)定值時(shí)，電流截止保護(hù)電路會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的信號(hào)來(lái)關(guān)閉驅(qū)動(dòng)模塊以保護(hù)電動(dòng)機(jī)，單片機(jī)通過(guò)中斷對(duì)末端操作器的命令進(jìn)行檢測(cè)，以實(shí)時(shí)的響應(yīng)來(lái)自末端操作器的各種命令，并做出應(yīng)答。

5）信號(hào)采集處理

信號(hào)采集模塊主要任務(wù)接受處理末端操作器信號(hào)并將處理后的信號(hào)傳遞給上位機(jī)，避免控制信號(hào)在傳遞過(guò)程中受其他噪聲信號(hào)的干擾。

末端操作器中的滑動(dòng)式電位計(jì)采用DC 供電，電位計(jì)信號(hào)通過(guò)二階低通濾波器處理，去除噪聲信號(hào)的干擾?？刂崎_關(guān)信號(hào)經(jīng)過(guò)光電隔離電路與下位機(jī)I/O 連接，去除噪聲信號(hào)對(duì)開關(guān)信號(hào)的干擾。信號(hào)采集處理原理如圖七

四、應(yīng)用領(lǐng)域?qū)嵗?br />
在實(shí)際應(yīng)用中，不同領(lǐng)域配備不同的專用夾具。

(end)
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