教学型六自由度模块化手臂参考手册

1、教学型六自由度模块化手臂开发手册一、主要技术参数1)六自由度小型模块化手臂:2)六口由度；夹持力：120g；手爪：±45度；独立驱动电源/电池供电；聚合物可充电动力锂电池：7. 2v, 2000 mah：专用充电器，自动检测充电状态，过流过热保护； 臂长：270mm；控制方式：独立控制芯片，最多可达8自由度控制；通讯方式：串口控制(uart),可直接与mt-u机器人通讯;安装方式：可以直接装配在大学版机器人mt-u上。小型模块化手臂与pc机通讯专用接口模块：采用rs232通讯方式；光电隔离；独立电源供电。3)小型模块化手臂配套专用pc机控制软件可以通过pc机直接控制各个关节;开放pc

2、机控制的函数接口及控制协议;可以通过编程实现运动规划设计。4)伺服电机技术指标 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、装配方式(1)总体装

4、配效果图(2)主要部件拆解图三、系统控制原理及接线图(3)系统控制原理1) 伺服舵机连接插头引脚定义:2）伺服舵机控制器端口定义：8路输出端口定义（servolservo8） 应方式，如下图：:输出端口与伺服舵机连接插头对1脚：control （控制信号线）2 脚:servo power + （电源 +）3脚：gnd （电源）scrwo7servooc厂<->o< 、or >scrwo5s§o6crvol3）控制端口及通讯端口:通讯端口(communication)(power switch)(power led)h充电接口(recharge socket)电

5、源开关电源指示灯4）pc专用串行通讯模块:(4) pc机串行通讯电缆接口(5)串行通讯模块电源输入接口5)其它配件：(6)聚合物动力锂电池充电器/外接电源pc机串行通讯电缆五.伺服舵机控制器通讯协议1) 接收数据：每一帧控制指令：4个字节；第一个字节：oxaf一一数据帧起始字节；第二个字节：0x000x08舵机序号(scrvolscrvo8)；第三个字节:0x000xb4 旋转角度设定(-90°+90° )；第四个字节：oxfa一一数据帧结束字节。2)返回数据:当正确接收一帧数据z后，伺服舵机控制器会返回一个字节数据 做为接收确认信息。返回数据为：大写字母'r

6、9;的ascii码。六、详细使用方法丕危险当机器运行时，请远离机器，以免被 机器撞伤。1)接线操作步骤:将pc机串行通讯电缆一端接在pc机的串口上，另一端接在手臂的usb 口上。分别将两个电源的i端接在100v240v插座上，另一端接在手臂和应接口，如图所示:(8)控制器电源输入接口(9)串行通讯模块电源输入接口 拨动手臂底座上的开关，手臂上电，注意上电后手臂会自动找到 机械零点位置。2)demo软件操作方法： 打开armcontrol文件夹，双击tools文件夹内的reg. bat文件。 双击bin文件夹内的armcontrol. cxco控制界面如卜图所示：(10)软件运行界面 选择por

7、t,注意port号可通过查看pc机设备管理器得到，如 图所示：白“夕 端口 (com和lpt)!“ g打印机端口 (lpt1)卜通讯端口 (com4)选择要控制的通道，程序中共有六个通道，pan为通道1, t订t为通道2, 依次类推，单击“open comm”。(1) 相对零点标定：各关节实际运行时的角度范围都在0180度z间，但由于机械安装上的限 制，有的关节可能达不到0或180度时就会卡住，因此在首次运行时需要 对各关节设置最大角度和最小角度及相对零度点，并通过按钮“save”将 其保存到c:servocontrol.ini内，下而毎佃介召好宝方法： 选中"setzero?&qu

8、ot;,如图所示: feetzero?! setzero savereset drive 以第一个通道为例，如图所示: 设定最小值：鼠标左键向左拖动pan对应的slider滚动条，angle/(deg) 内可看到此吋的角度值，假如拖动到45度，单击“setzero”按钮，第 一通道对应的关节将运行到45度，如果舵机没有卡住，继续向左拖动滚 动条，直到关节运行到最小的角度后，单击“minangle”，设定最小值 完成。设定最大值：鼠标左键向右拖动滚动条，直到关节运行到最大的角度后, 单击 “maxangle",设定零点：鼠标左键向左拖动滚动条，直到关节1运行到所需的位置， 单击“sav

9、e”按钮，关节1标定完成，依次类推同样方法标定其他关节。单击“reset”按钮，手臂运行到设置的零位(该零点与手臂上电时的零 点不同，即为相对零点)，如图所示： 注：如果有偏差，请重新设置零点。(2) 单自由度模块运动控制：滑动滚动条设置各自由度角度值，单击“drive”按钮可张动各口由 度模块运动，并可在speed内分別设定每个口由度的速度值，如图所示：(3) 复位操作:单击“reset”按钮，手臂复位至相对零点状态。(4) 演示sn | angle 1an gle2 angles an gle4 an gle5 angle6openfileinsertteachdeletestopmodi

10、fy单击“openfile"按钮，会弹出如图2对话框,(1)选择已有文件，单击“browse.”，到bin里找angle.mdb文件,图3单击“teach”按钮，手臂会按上面的序列值往复运动，按“stop”按 钮停止运动。假如鼠标左键单击图3 'i1 sn为2号序列，相应的angle值也都变成相 应的值,如图4：改变图4中的角度值，可单击“insert”按钮将该组值插入到序列中, 单击“modify”可修改已有的序列，单击“delete”删除已有序列。(2) 新建文件单击“openfile”按钮，单击“browse.”，将图2中*.mdb中的*改成文件名。 其他与(1)相同。

11、接口函数说明：servocontrol.h 函数说明：(1) bool _stdcall init(int nport, dword dwbaud);参数说明：nport：串口号dwbaud：波特率 9600函数说明：打开串口(2) void _stdcall setpostioncallback(servo_position_callb ack*cbposition, void* pparam);函数说明：设定事件处理过程(接收到数据)参数说明：servo_position_callback：传入一个函数指针，该函数接收到事件后， 交由该指针指向的函数处理函数原形为：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指向的函数所需的参数，一般为一个 类或结构的指针(3) void drive(int jointid,int angle);函数说明：控制各关节相对零点运动，运动范围在(minangle-zeroangle , maxangle-zeroangle)之间。参数说明：jointid：通道号angle：相对角度(4) v

13、oid setzero(int jointid,int angle);函数说明：控制各关节绝对运动，运动范围在(minangle, maxangle)之间。参数说明：jointid：通道号angle：绝对角度(5) void initialize(int jointid,int angle);函数说明：初始化各关节的零点值。参数说明：jointid：通道号angle：零点角度调用接口函数库方法：解决方案右键单击armcontrol-)屈性输出目录：./bin,因为bin文件夹冇该可执行文件所需要用的mtservocontrol.dll cc卄常规附加包含目录./include，该文件夹内有需要

14、用到的头文件servocontrol, h；链接器常规附加库目录./lib,该文件夹内冇需要用到的静态链接库。链接器输入附加依赖项内输入mtservocontrol.lib简单介绍程序的编写：首先按上面的方法修改属性，添加头文件#include vservocontrol.h,z,戌冕<邂cservocontrol m_servocontrol;首気聂荻得傷存&孑的各关芋的最尢侥最j m_bopen = m_servocontroljnit(m_port,9600);/打科 $ 0 ,厶？果打科 咸功 笆侥6true,巫之筠folsefor (int i=0：i<6;i+)

15、im_servocontrol.lnitialize(i4-1,m_zeroarrayi);/涯養层滋树之希 2 须先m_servocontrol.setpostioncallback(servopositioncallback.this);/ 祓宝事筛处理过終在源文件开始位置定义 void servopositioncallback(void* pparam. int type,float* num);此时就可以徭勾猪刮各劣节的色数3 , m_servocontrol.drive(num,m_angle);/翅刮各弄旱迄为，涯瘙爰力锻定金件：泊七m_a/lin.m_a/iax;m_mia = m_a/linanglenum-l-m_z