三角机器人控制系统设计及仿真

三角机器人控制系统设计及仿真DesignandsimulationofcontrolsystemofDeltarobotAbstractthemaincontrolmodule,themotioncontrolmodule,thedrivingmodule,the1、三角机器人控制系统设计概述 11.1、三角机器人发展与现状 11.2、本设计的设计目的、意义及技术要求 31.3、本设计应解决的主要问题 32、三角机器人控制系统设计 2.1、三角机器人控制系统方案的确定 2.2、本设计控制系统的控制原理 52.3、三角机器人控制系统主要元件的选择 62.3.1、主控制芯片的选择 62.3.2、电源芯片的选择 62.3.3、驱动电机的选择 72.4、三角机器人主控电路板设计 82.5、三角机器人电源管理系统电路设计 92.6、三角机器人驱动系统设计 2.7、电路图编译测试 3、电机与电路板安装 3.1、三角机器人结构尺寸 3.2、电路板的安装 3.3、电机的安装 4、三角机器人运动学分析 4.1、三角机器人运动学描述 4.2、空间位置描述 4.3、姿态描述 4.4、位姿描述 4.5、坐标系变换 4.6、三角机器人结构分析 4.7、位置求解 4.7.1、建立坐标系 4.7.2、位置逆解与位置正解 5、控制程序的编写与仿真结果 5.1、控制程序的原理 5.2、控制程序 5.3、仿真结果 参考文献 错误!未定义书签。 程序仿真视频 错误!未定义书签。1结构稳定；运动速度与响应速度快，动力性能好；4、运动耦合弱，力的控制容易以及三角机器人十分重视而且三角机器人向着高速、高精度、灵活性等方向发展。23本次设计的控制系统的功能是能使机械结构根据烧录进芯片的程序运适的材料与设备。4单片机控制是基于单片机的芯片，再加上一些外部电路和其他电子单片机控制是基于单片机的芯片，再加上一些外部电路和其他电子56：（782HB57-76。电机长度76mm保持转矩额定电流相电阻相电感转子惯量电机重量2.4、三角机器人主控电路板设计本设计主要是以STC89C51单片机芯片为主控制芯片，其主要功能是将烧录的程序9），1从动臂长度L主动臂长度Lab完全贯穿的沉头孔，用于与静平台连接。上面的板为一个长和宽均60mm、厚度为5mm4、三角机器人运动学分析4.1、三角机器人运动学描述三角机器人的运动学指的是正向运动学（FK-forwardkinematics）和逆向运动学00xxxayyyzz」z||xzxyzxyz4.6、三角机器人结构分析三角机器人有两个平台，三条运动臂。其中每条臂由一个主动臂和从动臂组成，从动臂呈平行四边形状，由球关节与杆件连接组成。自由度计算采用经典utzbachGrubler公式：fΣgfi（4-7）g--机构中运动副的总数Σfi--所有运动副的自由度之和在分析三角机器人的机构简图（图4-3）之后可知，本次设计的三角机器人的构件的总每个有1个自由度；由于连杆可绕自身的轴旋转，所以存在6个冗余自由度。由式4-7在本次设计中，将通过位置逆解，得出关节变量。本次设计中，由3.1可得知：R=100mm，r=45mm，L=350mm,L=100mm。在接下来的计算中，已知量将会带入具体的ii，iiiiiiio,ii|iii]iibii|bii|io,|io,|i)sinηiiiiioiiibbii|i|Lbcoiii」iiaii-x2ii-y21)-y22l|x23l整理式4-14，可简化得出一个关的一元二次方程：iKt2iiiiitii)bb12L2-L2-x2-y2-z2-(R-r)2-(R-r)(3x-y)109475bL2-L2-x2-y2-z2-(R-r)2-2y(R-r)109475-x2-y2-z2-110yb3V3L2-L2-x2-y2-z2-(R-r)2-2y(R-r)=ab-z=b-z由于K、U、V为已知量，所以式4-15可解得：iiii2-4KiVi)i2Ki通过关于解的位姿示意图，可得知θ为正值才有意义，即t(-)得角度解为合理解，ii所以式4-16变为：)i2Ki（4-17）ii)i((A-x)2-C2)3-C2)33根据式4-29可得：2BD-BDAC-AC2AB-ABAD-AD2AB-AB2-4ac由于动平台在静平台下方，所以式4-25变为：-b-b2-4ac（4-25）（4-26）以上的运动学理论基础为后续的运动控制打好计算基础，方便后续程序的编写。在具体的仿真中，本人是先选角度然后通过运动学正解得出坐标位置。#include<reg52.h>//52单片机头文件#include<stdio.h>/标/准输入输出头文件#defineucharunsignedchar符号字符型变量宏定义#defineuintunsignedint符号整形变量宏定义{}{{{{}}}{{{{P0=Motor_1F[j];Delay_ms(10);}}}{{{P0=Motor_1Z[j];Delay_ms(10);}}}}}大