基于ARM的手套机控制器设计
211079495_基于外骨骼的数据手套设计及控制研究
收稿日期：２０２２－０４－１７基金项目：国家自然科学基金（５１６７５１６７）引用格式：刘薛韬，周旭．基于外骨骼的数据手套设计及控制研究［Ｊ］．测控技术，２０２３，４２（４）：９９－１０７．ＬＩＵＸＴ，ＺＨＯＵＸ．ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＤａｔａＧｌｏｖｅＣｏｎｔｒｏｌＢａｓｅｄｏｎＥｘｏｓｋｅｌｅｔｏｎ［Ｊ］．Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ＆ＣｏｎｔｒｏｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０２３，４２（４）：９９－１０７．基于外骨骼的数据手套设计及控制研究刘薛韬，周 旭（湖北汽车工业学院，湖北十堰 ４４２０００）摘要：针对可穿戴式外骨骼机器人上的装备控制，设计了一种基于外骨骼的数据手套，该外骨骼数据手套的功能为通过手势变换输入信号控制外骨骼上的装备运作。
外骨骼数据手套的控制方法为通过不同手指组合绷直带动外骨骼骨架触碰到不同的开关，使单片机采集到不同的信号来调用所需功能。
这种控制方式相比于对比手势模型类型的数据手套，控制较简单、成本更低廉。
同时，利用解剖学对输入指令的手指进行筛选来选出灵活度较高的手指，通过机器人学Ｄ Ｈ法对手指机械骨架进行运动学正解分析，并使用ＡＤＡＭＳ软件做运动学仿真帮助尺寸设计。
最后基于ＳｏｉｌｄＷｏｒｋｓ软件对外骨骼数据手套进行了建模以及实物实验，验证了所提出的控制方式的正确性与合理性。
关键词：外骨骼；数据手套；解剖学；Ｄ Ｈ中图分类号：ＴＰ２９ 文献标志码：Ａ 文章编号：１０００－８８２９（２０２３）０４－００９９－０９ｄｏｉ：１０．１９７０８／ｊ．ｃｋｊｓ．２０２２．０６．２６７ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＤａｔａＧｌｏｖｅＣｏｎｔｒｏｌＢａｓｅｄｏｎＥｘｏｓｋｅｌｅｔｏｎＬＩＵＸｕｅｔａｏ牞ＺＨＯＵＸｕ牗ＨｕｂｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ牞Ｓｈｉｙａｎ４４２０００牞Ｃｈｉｎａ牘Ａｂｓｔｒａｃｔ牶Ａｄａｔａｇｌｏｖｅｂａｓｅｄｏｎｅｘｏｓｋｅｌｅｔｏｎｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｆｏｒｅｑｕｉｐｍｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｏｎｗｅａｒａｂｌｅｅｘｏｓｋｅｌｅｔｏｎｒｏｂｏｔｓ牞ｗｈｏｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎｉｓｔｏｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｅｑｕｉｐｍｅｎｔｏｎｔｈｅｅｘｏｓｋｅｌｅｔｏｎｔｈｒｏｕｇｈｇｅｓｔｕｒｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｉｎ ｐｕｔｓｉｇｎａｌｓ．Ｂｙｕｓｉｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｉｎｇｅｒｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓｔｏｓｔｒａｉｇｈｔｅｎａｎｄｄｒｉｖｅｔｈｅｅｘｏｓｋｅｌｅｔｏｎｓｋｅｌｅｔｏｎｔｏｔｏｕｃｈｄｉｆ ｆｅｒｅｎｔｓｗｉｔｃｈｅｓ牞ｔｈｅｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｃｏｌｌｅｃｔｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｉｇｎａｌｓｔｏｃａｌｌｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｄｆｕｎｃｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｄｅｓｃｒｉｂｅｄｉｓｓｉｍｐｌｅｒａｎｄｃｈｅａｐｅｒｔｈａｎｄａｔａｇｌｏｖｅｓｔｈａｔｃｏｍｐａｒｅｇｅｓｔｕｒｅｍｏｄｅｌｔｙｐｅｓ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ牞ｔｈｅｆｉｎ ｇｅｒｗｉｔｈｈｉｇｈｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙｉｓｓｅｌｅｃｔｅｄｂｙｓｅｌｅｃｔｉｎｇｔｈｅｆｉｎｇｅｒｗｉｔｈｉｎｐｕｔｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｔｈｒｏｕｇｈａｎａｔｏｍｙ牞ａｎｄｔｈｅｆｉｎ ｇｅｒｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｋｅｌｅｔｏｎｉｓａｎａｌｙｚｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｒｏｂｏｔｉｃｓＤ Ｈｍｅｔｈｏｄｆｏｒｋｉｎｅｍａｔｉｃｓｆｏｒｗａｒｄｓｏｌｕｔｉｏｎ牞ａｎｄｔｈｅｋｉｎｅｍａｔｉｃｓｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｉｓｄｏｎｅｕｓｉｎｇＡＤＡＭＳｓｏｆｔｗａｒｅｔｏｈｅｌｐｓｉｚｅｄｅｓｉｇｎ．Ｆｉｎａｌｌｙ牞ｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｐｈｙｓｉｃａｌｅｘｐｅｒ ｉｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｅｘｏｓｋｅｌｅｔｏｎｄａｔａｇｌｏｖｅｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｏｆｔｗａｒｅＳｏｉｌｄＷｏｒｋｓｖｅｒｉｆｙｔｈｅｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓａｎｄｒａｔｉｏｎａｌｉｔｙｏｆｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ牶ｅｘｏｓｋｅｌｅｔｏｎ牷ｄａｔａｇｌｏｖｅ牷ａｎａｔｏｍｙ牷Ｄ Ｈ外骨骼机器人是一种可穿戴式辅助人体的机械设备，可以给人体提供额外动力以达到增加人体机能与辅助运动的功能［１］。
基于异构双核的提花手套机控制系统软件设计与实现
基于异构双核的提花手套机控制系统软件设计与实现摘要：作为纺织行业传统手工编织生产工具之一，提花手套机在近年来的数字化制造潮流中也开始向数字化控制转型。
本文基于异构双核的提花手套机控制系统软件设计与实现，介绍了基于工业嵌入式 Linux 操作系统的系统架构设计，以及双核同步控制器的软硬件设计。
同时，本文介绍了提花手套机控制系统的实时性、稳定性和可靠性的测试方法和结果。
实验结果表明，本文提出的控制系统软件设计与实现，具有较高的实时性和稳定性，能够实现对提花手套机的数字化控制。
关键词：提花手套机、工业嵌入式 Linux 操作系统、异构双核、同步控制器、实时性、稳定性、可靠性。
正文：一、引言提花手套机是一种常用于纺织行业的传统手工编织生产工具，在数字化制造潮流的推动下，提花手套机正在向数字化控制转型。
提花手套机控制系统的设计和实现，直接影响到机器的性能和工艺品质，同时也是机器数字化控制的基础。
本文基于异构双核的提花手套机控制系统软件设计与实现，介绍了该系统的设计和实现过程，并对实验结果进行了测试和分析。
二、相关工作传统的提花手套机采用机械和电气控制系统进行控制，这种方式控制效率低、精度不高、工艺品质不稳定，无法适应现代数字化制造的需求。
近年来，随着嵌入式技术的发展和应用，基于嵌入式系统的提花手套机控制系统逐步成为主流。
在这些系统中，控制器负责接收传感器反馈的数据并输出控制信号，控制整个提花手套机的运动。
针对单核控制器的局限性，流行的解决方案是使用多核控制器或多控制器设计。
本文提出的基于异构双核的提花手套机控制系统，即利用不同指令集的处理器构成异构双核，提高了系统的性能和稳定性。
三、系统架构设计1.基于工业嵌入式 Linux 操作系统的系统设计本系统采用工业嵌入式 Linux 操作系统，可以方便地进行系统应用的开发和维护。
系统硬件平台选用比通用微控制器性能更好的嵌入式平台，包括采用专用硬件的同步控制器、采用ARM架构的CPU、加速处理桥（APB）总线控制器等。
基于ARM的手套机控制器设计
基于ARM的手套机控制器设计郭得权;袁嫣红;张建义【摘要】为了解决电脑手套机滚筒选针带来的弊端,并且实现手套机提花的功能,在分析了其总体架构和选针工艺原理的基础上,设计了基于32位ARM的嵌入式手套机控制系统.并对其中的界面显示模块、花样存储调用模块以及选针驱动模块做了重点介绍.实验结果表明,该控制系统能够满足手套机新型选针机构的实现,也能满足手套机对数据传输的快速性和可靠性的要求.%In order to solve the problem of needle selection using cylinder on glove knitting machine and to achieve the jacquard functions, the needle selected principle of the glove knitting machine was discussed and the overall framework and a 32 bit ARM microprocessor was presented as embedded control system of the machine . The part of interface displaying and the pattern memory called module, also the part of the needle selection driving were expounded . The results show that the control system can adapt the needle selected section smoothly, which also can satisfy the real-time response, reliability on the data transmission.【期刊名称】《机电工程》【年(卷),期】2012(029)001【总页数】5页(P74-78)【关键词】手套机;ARM处理器;控制系统【作者】郭得权;袁嫣红;张建义【作者单位】浙江理工大学教育部现代纺织装备技术工程研发中心,浙江杭州310018;浙江理工大学教育部现代纺织装备技术工程研发中心,浙江杭州310018;浙江理工大学教育部现代纺织装备技术工程研发中心,浙江杭州310018【正文语种】中文【中图分类】TH39;TP273;TS183随着机械电子和计算机行业的发展，手套机逐渐由机械控制向全自动电脑型转变，其功能和性能也在不断增加和完善。
基于ARM的机械手运动控制系统设计
ＭＨｚ，拥有单周期乘法和硬件除法，处理速度快．此 外，该芯片拥有８个定时器，其中２个为系统定时 器，可以用作系统定时，其余的６个定时器都可以用 于发送脉冲或者对外部输入脉冲进行计数．这里所 用的机械手为笛卡尔型三轴空间直角坐标机械手， 需要三个定时器发送脉冲，同时需要三个定时器接 收编码器反馈信号，所以ＳＴＭ３２Ｆ１０３ＺＥＴ６芯片刚 好满足要求． 伺服系统包含两部分：伺服电机和伺服驱动器．
ｐｌａｎｎｉｎｇ ａｎｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎ
ｃｏｎｔｒｏｌ ｗｅｒｅ ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄ．Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ ｍｏｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｉｓ
ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ
ｆｏｒ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ
ａｒｅ
第４２卷第３期 ２０１４年６月
浙江工业大学学报
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＺＨＥＪＩＡＮＧ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ ＴＥＣＨＮ０１，ＯＧＹ
Ｖ０１．４２ Ｎｏ．３ Ｊｕｎ．２０１４
基于ＡＲＭ的机械手运动控制系统设计
徐建明。张健，吴世民。俞立
（浙江工业大学信息工程学院，浙江杭州３１００２３）
摘要：从机械手的机械结构和工作原理出发，研制了三轴伺服机械手的运动控制系统，设计了基于 ＳＴＭ３２Ｆ１０３ＺＥＴ６芯片的控制器和触摸屏控制界面，提出了位移与脉冲数转换、运行速度与脉冲频率 转换及位置控制算法，编写了节点示教、轨迹规戈『ｊ、速度规划和位置控制程序．实验结果表明：所设计 的机械手运动控制系统操作方便，实现了机械手运动的示教、轨迹规划、速度规划和位置控制功能． 关键词：机械手；ＳＴＭ３２；示教；轨迹规划；速度规划 中图分类号：ＴＰ２３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００６—４３０３（２０１４）０３—０２４３—０６
基于STM32的智能手套机运动控制系统设计与开发
０ 引 言
针织手套作为生活的必需品和易耗品，其需求日益增 长，传统的 人 工 劳 作 方 式 已 经 不 能 满 足 市 场 的 发 展 需 求， 所以，近年 来 全 自 动 手 套 机 得 到 了 广 泛 应 用 。 ［１］ 目 前， 市 场大部分全自动手套机基本采用大功率直流电机和机械齿 轮传动结构 进 行 设 计 。 ［２］ 该 类 手 套 机 存 在 手 套 编 织 效 率 低 下、设备安 装 复 杂、机 械 故 障 率 高、软 件 系 统 功 能 匮 乏 等 诸多缺点，从而导致生产周期长、维护困难、手套花型单 一、机器寿命短等问题。一定程度上制约了全自动手套机 的发展。因此，采用多个电机单元代替齿轮驱动结构的新 型智能手套机成为新的发展方向。然而，智能手套机的运 动控制系统是决定其性能的关键，也是设计开发过程中的
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计算 机 测 量 与 控 制 ．２０１９．２７（２） 犆狅犿狆狌狋犲狉 犕犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋 牔 犆狅狀狋狉狅犾
控制技术
文章编号：１６７１ ４５９８（２０１９）０２ ０１０２ ０４ ＤＯＩ：１０．１６５２６／ｊ．ｃｎｋｉ．１１－４７６２／ｔｐ．２０１９．０２．０２３ 中图分类号：ＴＰ２３ 文献标识码：Ａ
关 键 词 ：手 套 机 ；ＳＴＭ３２；运 动 控 制 ；冲 量 定 理 ；模 糊 控 制
犇犲狊犻犵狀狅犳犐狀狋犲犾犾犻犵犲狀狋犌犾狅狏犲犓狀犻狋狋犻狀犵犕犪犮犺犻狀犲犆狅狀狋狉狅犾犛狔狊狋犲犿犅犪狊犲犱狅狀犛犜犕３２
Ｄｏｎｇ Ｈｕｉ，Ｔｏｎｇ Ｈｕｉ，ＷａｎｇＹａｎａｎ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３１００２３，Ｃｈｉｎａ） 犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌａｕｔｏｍａｔｉｃｇｌｏｖｅｋｎｉｔｔｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅｓｉｓｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｐｌｅｎｔｙｏｆｇｅａｒｓ，ｗｈｉｃｈｂｒｉｎｇｓｃｏｍｐｌｅｘ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｌｏｗｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｈｉｇｈｆａｉｌｕｒｅｒａｔｅ，ｈｉｇｈｃｏｓｔａｎｄｏｔｈｅｒｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ．Ｔｈｕｓ，ｍｏｔｏｒｓａｒｅｅｍｐｌｏｙｅｄｔｏｔｈｅｍａｃｈｉｎｅｔｏｒｅｐｌａｃｅ ｔｈｅｇｅａｒｓａｎｄｉｔｂｅｃｏｍｅｓａｎｅｗｔｅｎｄｅｎｃｙｏｆｔｈｉｓｉｎｄｕｓｔｒｙ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｍｏｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ （ＮＣＳ）ｏｆｔｈｅｍａｃｈｉｎｅｉｓｓｔｉｌｌｉｍｍａ ｔｕｒｅ，ｗｈｉｃｈｉｓａｃｏｒｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔ．Ｔｏｔｈｉｓｅｎｄ，ａ ＮＣＳｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂａｓｅｄｏｎＳＴＭ３２Ｆ４０７ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｂｅｓｉｄｅｓｔｈｅｋｎｉｔｔｉｎｇ ｍｏｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ，ｎｅｔｗｏｒｋ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｔｅａｃｈｉｎｇｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎｓａｒｅａｌｓｏｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ｏｎｔｈｅｏｔｈｅｒｈａｎｄ，ｗｈｅｎｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐａｌａｘｉｓｏｆ ｔｈｅｍａｃｈｉｎｅｒｕｎｓｉｎｈｉｇｈｓｐｅｅｄｒｏｕｎｄ－ｔｒｉｐ，ａｔｉｎｙｐａｕｓｅｗｉｌｌｏｃｃｕｒｗｈｅｎａｐｏｉｎｔ－ｔｏ－ｐｏｉｎｔｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｉｓｕｓｅｄ，ｗｈｉｃｈｗｉｌｌｓｅｒｉ ｏｕｓｌｙｄｅｇｒａｄｅｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｍａｃｈｉｎｅ．Ｔｏａｄｄｒｅｓｓｔｈｅｉｓｓｕｅ，ａｐｏｓｉｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｉｍｐｕｌｓｅｔｈｅｏｒｅｍｉｓｄｅ ｖｉｓｅｄａｎｄａｆｕｚｚｙｌｏｇｉｃｃｏｎｔｒｏｌｉｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｄｅｃｒｅａｓｅｐｏｓｉｔｉｏｎｅｒｒｏｒｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｐｒｏｄｕｃｔｔｅｓｔｉｎｇｉｓｐｅｒｆｏｒｍｅｄｉｎａｆａｃｔｏｒｙ．ＴｈｅＮＣＳｃａｎ ｃｏｍｐｌｅｔｅｔｈｅｋｎｉｔｔｉｎｇｔａｓｋｓｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ，ａｎｄｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｅｒｒｏｒｓｏｆｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐａｌａｘｉｓａｒｆａｃｅｉｓｓｕｃｃｉｎｃｔａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｔ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅＮＣＳ ｗｉｌｌｐｒｏｖｉｄｅａｐｏｓｉｔｉｖｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｇｌｏｖｅ ｋｎｉｔｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｓ． 犓犲狔狑狅狉犱狊：ｇｌｏｖｅｍａｃｈｉｎｅ；ＳＴＭ３２；ｍｏｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌ；ｉｍｐｕｌｓｅｔｈｅｏｒｅｍ；ｆｕｚｚｙｃｏｎｔｒｏｌ
基于ARM7的机械手远程控制系统设计
基于ARM7的机械手远程控制系统设计
范岩
【期刊名称】《煤矿机械》
【年(卷),期】2007(28)11
【摘要】介绍了一种以新型ARM7TDMI-S微控制器LPC2292和以太网控制器LAN91C111为核心而设计的一个对多关节机械手实行远程控制的控制系统,该系统内嵌μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统,详细介绍了HCTL-2020解码器和LPC2292的接口电路;实验表明系统设计简单可行。
【总页数】3页(P35-37)
【关键词】ARM7;远程控制;机械手;μC/OS-Ⅱ
【作者】范岩
【作者单位】潍坊学院机电工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP241.2;TP368.2
【相关文献】
1.基于ARM嵌入式的三维机械手远程控制系统设计 [J], 向丹;王文涛;原健钟;杨永
2.基于ARM7和GSM的短信息家电远程控制系统设计 [J], 张凤英;王刚
3.基于Internet的爱普生机械手远程控制系统设计 [J], 刘涵茜
4.基于5G通信的工业机械手远程控制系统 [J], 师文涛;李银;冯作权
5.基于μC/OS-Ⅱ的机械手远程控制系统设计 [J], 向丹
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本科毕业论文-基于单片机的多自由度机械手臂控制器设计
本科毕业论文-基于单片机的多自由度机械手臂控制器设计摘要：随着自动化技术的不断发展，机械手臂在工业生产中扮演着越来越重要的角色，越来越得到人们的关注。
现代机械手臂控制器尤其是多自由度机械手臂控制器的设计与实现成为了本领域中的研究热点。
本文基于单片机芯片设计了一种多自由度机械手控制器，采用了串行通信的方式从计算机发送命令控制机械手臂的动作。
在硬件设计方面，使用了AT89S52单片机作为主控制器，引入了五个伺服电机控制模块作为机械手的动力源，以及一组角度传感器作为手臂的姿态测量元件。
在软件设计方面，采用C语言编写程序，实现了机械手臂自动运动、复位、姿态检测等功能。
同时，对机械手臂的自动防撞、误操作检测等进行了设计。
最终实验表明，本文设计的多自由度机械手控制器具有较强的动作准确性和鲁棒性。
关键词：多自由度机械手，单片机，控制器，硬件设计，软件设计Abstract：With the continuous development of automation technology, the role of robotic manipulators in industrial production is becoming more and more important, and it has attracted more and more attention from people. The design and implementation of modern robotic controller, especially multi-degree-of-freedom robotic controller, has become a hot research topic in this field.In this paper, a multi-degree-of-freedom robotic arm controller based on MCU chip is designed, and the motion of the robotic arm is controlled by serial communication from the computer. In terms of hardware design, AT89S52 MCU is used as the main controller. Five servo motor control modules are introduced as the power source of the manipulator, and a set of angle sensors are used as the posture measurement element of the arm.In terms of software design, the program is written in C language, and the functions of automatic movement, reset and posture detection of the robotic arm are realized. At the same time, the automatic anti-collision and misoperation detection of the robotic arm are also designed. Finally, the experiment shows that the multi-degree-of-freedom robotic arm controller designed in this paper has strong motion accuracy and robustness.Keywords: multi-degree-of-freedom robotic arm, MCU, controller, hardware design, software design一、引言机器人技术早产业生产中广泛使用，将传统的出产系统向自动化和智能化方向推进。
基于ARM的机器人套件控制系统设计
基于ARM的机器人套件控制系统设计学院自动化学院专业测控技术与仪器班级04070101学号2010040701021姓名王翰章指导教师卢艳军负责教师卢艳军沈阳航空航天大学2014年6月沈阳航空航天大学毕业设计（论文）摘要智能遥控避障循迹小车是基于ARM的创新实验教学平台所开发出的一款产品，既可以作为家庭智能清洁机器人，也可以在工厂仓库中作为沿固定线路运货的货运机器人。
采用先进的嵌入式系统开发，成为服务机器人里一个新的研究领域，具有很强的市场价值。
本设计的智能小车采用基于ARM7架构的LPC2138微处理器，设计开发了智能小车的控制系统，通过对超声波测距原理、红外线NEC协议、PWM舵机调速原理和LPC2138内部寄存器知识的掌握和合理配置，使小车集红外线遥控、超声波避障、红外对射管循迹三种功能于一体。
利用逻辑分析仪对小车三种功能的时序进行采集，根据采集到的时序设计程序，实现了利用红外遥控器对这三种方式的手动切换。
关键词：红外遥控；ARM7；超声波避障；红外对射管循迹基于ARM的机器人套件控制系统设计Title of Paper (in English)AbstractIntelligent Remote obstacle avoidance tracking car is based on ARM innovative experimental teaching platform. either as a family intelligent cleaning robot can also be used as cargo freight robot along a fixed line in warehouse, using advanced embedded systems technology, which become a new research field in service robots, with strong market value. The design of the intelligent car use LPC2138 ARM7 microprocessor architecture, through the principle of ultrasonic distance measurement, infrared NEC protocol, the principle of PWM and the reasonable configuration of LPC2138 internal registers, which also set three functions in one. I use a logic analyzer for collecting the sequence of time, according to the timing of the acquisition to achieve the use of infrared manual remote switching of these three founctions.Keywords：Infrared remote control；ARM7；Ultrasonic obstacle avoidance；Infrared ray tube tracking沈阳航空航天大学毕业设计（论文）目录1 绪论 (1)1.1 课题背景及研究的意义 (1)1.2 课题的研究现状 (1)1.3研究内容和论文的结构安排 (2)2传感器工作原理 (3)2.1主控芯片简介 (3)2.2光电传感器的工作原理 (3)2.3超声波测距的原理 (4)2.4红外通信基本原理 (5)2.5 NEC协议 (5)2.6舵机工作原理 (5)3 总体方案设计 (7)3.1超声波自动避障小车 (7)3.2手动遥控小车 (8)3.3自动循迹小车 (9)3.4利用红外遥控器实现对三种方式的手动切换 (10)4 软件功能设计 (11)4.1高低电平持续时间的捕获模型：按键持续时间采集 (11)4.2 红外编码值捕获程序 (13)4.3 超声波测距捕获程序 (16)4.4 舵机驱动程序 (17)4.5 三种方式切换程序 (18)5.系统调试分析 (20)5.1系统设计中的注意事项 (20)5.1.1外部因素 (20)5.1.2内部因素 (20)5.2硬软件总体调试 (20)基于ARM的机器人套件控制系统设计5.1.1硬件 (21)5.1.2软件 (21)参考文献 (22)致谢 (23)附录Ⅰ智能遥控循迹避障小车程序清单 (24)沈阳航空航天大学毕业设计（论文）1 绪论1.1 课题背景及研究的意义基于ARM7的机器人套件教学实验平台是一个专为学生提供的教学实验平台，鼓励学生亲自动手操作，按照自己的想法来设计硬件结构和软件编程，通过对机器人结构的不断设计、组装和对程序的不断修改、调试来使学生具有广阔的发挥余地并激发出学习热情和创造能力，能够广泛适用于机械、机电一体化、电气工程、自动化工程等方向的就业需求。
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ＧＵＯ — ｕ ｎ，ＹＵＡＮ Ｙａ — ｏ ｇ，Ｚ Ｄｅ ｑ ａ ｎｈ ｎ ＨＡＮＧ ｉｎ ｙ Ｊａ — ｉ
由机 械 控制 向全 自动 电脑 型 转 变 ， 功 能 和 性 能 也 在 其 不 断增 加和 完善 。针 织 成 形 手 套 可 以在 横 机 、 反 面 双 机 以及 圆型纬编 机 、 针 床 经 编 机 等 多种 针 织 机 上 编 双 织 。但 是 大多数 的针织 手套 ， 尤其 是 分指 手套 ， 是 由 都 横 机编 织 生产 的 。。电脑 横机 主要 包括 ： 生产 成形 Ｊ ①
郭得 权 ， 袁嫣 红 ， 张建 义
（ 浙江 理工 大学 教 育 部现代 纺 织装 备技 术工 程研 发 中心 ， 浙江 杭 州 ３０ １ ） １０ ８
摘 要 ： 了解决 电脑手套机滚筒选针带来 的弊端 ， 为 并且实现手套 机提花 的功能 ， 在分析 了其总 体架构 和选针 工艺原 理的基础 上 ， 设
ｗ ｉｈ ａｓ ａ ａ ｉ ｙ ｔ ｅ ｒ ａ — ｍｅ ｒ ｓ ｏ ｓ ，ｒｌ ｂ ｌ ｙ ｏ ｈ ａ ａ ｔ ｎ ｍｉｓｏ ． ｈ ｃ ｌｏ ｃ ｎ ｓ ｔ ｆ ｈ ｅ ｌ ｉ ｅ ｐ ｎ ｅ ｅｉ ｉ ｔ ｎ ｔ ｅ ｄ ｔ ｒ ｓ ｓ ｉｎ ｓ ｔ ａ ｉ ａ Ｋｅ ｒ ｓ ｌ ｖ ｎ ｔ ｎ ｃ ｉ ｅ ；ＡＲ ｐ ｏ ｅ ｓ ｒ ｏ ｔ ｌｓ ｓｅ ｙ ｗｏ ｄ ：ｇｏ ｅ ｋ ｉ ｉ ｇ ｍａ ｈ ｎ ｓ ｔ Ｍ ｒ ｃ ｓ ｏ ；ｃ ｎ ｒ ｙ ｔ ｍ ｏ
计 了基 于 ３ ２位 Ａ Ｍ 的嵌 入式手套机控制 系统 。并对其 中的界面显示模块 、 Ｒ 花样 存储 调用模块 以及选 针驱 动模块做 了重点 介绍 。
实验结果表明 ， 控制系统能够满足手套机新 型选 针机构的实现 ， 该 也能满足手套机对数据传输 的快 速性 和可靠性 的要求。
关键词 ： 手套 机 ； Ｒ Ａ Ｍ处理器 ； 控制系统 中图分类号 ： Ｈ ９ Ｔ ２３ Ｔ １３ ６ Ｔ ３ ；Ｐ ７ ； Ｓ８ ， 文 献标志码 ： Ａ 文章编号 ：０ １ ４ ５ （ ０２ ０ ０ ７ ０ １０ — ５ １ ２ １ ） １— ０ ４— ５
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第２ ９卷 第 １ 期
２ ２年 １月 ０１
机
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Байду номын сангаас
工
程
Ｖ０１２ ．１ ． ９ Ｎｏ
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基 于 Ａ Ｍ 的 手 套 机 控 制 器 设 计 Ｒ
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０ 引 言
随 着机 械 电子 和计 算 机 行 业 的发 展 ， 套 机 逐 渐 手
手 套 的主要 工 具 。 目前 ， 美 、 欧 日本 、 台湾 等 国家 和 地 区 均生 产 研 发 手 套 机 ， 意 大 利 的 罗 纳 迪 （Ｌ ｎ ｔ） 如 ｏ ａ 、日本 的 岛 精 ｉ （ ｈｍａＳ ｉｉ 、 国 的 斯 托 尔 （ ｔ １ Ｓ ｉ ｅ ） 德 ｋ Ｓｏ ）和 台 湾 的 三 蕃 ｌ