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《兰州理工大学》 2008年
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JJR-1型教学机器人控制系统的研究

王华  
【摘要】: JJR-1型教学机器人是我校八十年代购进的教学工业机器人,现该机器人的软、硬件设备已经无法满足教学的需要,在兰州理工大学省重点学科项目资助下开展了JJR-1型教学机器人控制系统的研究。经过实验验证了设计的控制系统电路的可行性和实用性。 基于工业机器人的理论知识和现有的JJR-1型教学机器人,分析工业机器人控制器的发展现状和应用,设计出JJR-1型教学机器人整体控制系统电路,使用机器人控制系统中的常用芯片,把控制系统分为无线通讯单元、单片机控制单元、运动控制器单元、电机驱动单元和位置检测单元五部分来分别设计;并进行了JJR-1型教学机器人软件设计。 JJR-1型教学机器人整体控制系统方案采用PC为上位机,AT89C51为下位机的主从式控制结构,选用nRF2401、AT89C51和LM629N控制芯片,实现机器人的运动控制。 根据设计的JJR-1型教学机器人整体控制系统方案,结合nRF2401芯片,利用SoC方法设计,采用少量外围元件组成无线通讯收发电路和设计无线通讯硬件电路,进一步设计了PC机与单片机的接口电路。该电路的设计解决了JJR-1型教学机器人操作不方便的问题。 下位机AT89C51的电路控制系统设计主要以腕关节的控制系统为研究对象,选用LM629N芯片进行关节运动控制设计,组成关节伺服控制系统,分别对电机控制单元、电机驱动单元和速度检测单元电路进行设计,实现了高精度位置控制的机器人关节半闭环控制,并给出关节运动控制的软件流程。 最后结合JJR-1教学机器人控制系统电路设计,设计了该机器人的外围电路:电源电路、单片机复位电路和8255A接口扩展电路进行;并在外围电路设计的基础上,针对控制系统的抗干扰特性提出了系统的抗干扰设计电路。 经过实验验证:设计的JJR-1型教学机器人控制系统电路是可行的,并为同类教学机器人控制系统的设计提供了可借鉴的方法。
【学位授予单位】:兰州理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TP242

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【引证文献】
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