三角機器人控制系統(tǒng)設(shè)計及仿真DesignandsimulationofcontrolsystemofDeltarobotAbstractthemaincontrolmodule,themotioncontrolmodule,thedrivingmodule,the1、三角機器人控制系統(tǒng)設(shè)計概述 11.1、三角機器人發(fā)展與現(xiàn)狀 11.2、本設(shè)計的設(shè)計目的、意義及技術(shù)要求 31.3、本設(shè)計應(yīng)解決的主要問題 32、三角機器人控制系統(tǒng)設(shè)計 2.1、三角機器人控制系統(tǒng)方案的確定 2.2、本設(shè)計控制系統(tǒng)的控制原理 52.3、三角機器人控制系統(tǒng)主要元件的選擇 62.3.1、主控制芯片的選擇 62.3.2、電源芯片的選擇 62.3.3、驅(qū)動電機的選擇 72.4、三角機器人主控電路板設(shè)計 82.5、三角機器人電源管理系統(tǒng)電路設(shè)計 92.6、三角機器人驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計 2.7、電路圖編譯測試 3、電機與電路板安裝 3.1、三角機器人結(jié)構(gòu)尺寸 3.2、電路板的安裝 3.3、電機的安裝 4、三角機器人運動學(xué)分析 4.1、三角機器人運動學(xué)描述 4.2、空間位置描述 4.3、姿態(tài)描述 4.4、位姿描述 4.5、坐標系變換 4.6、三角機器人結(jié)構(gòu)分析 4.7、位置求解 4.7.1、建立坐標系 4.7.2、位置逆解與位置正解 5、控制程序的編寫與仿真結(jié)果 5.1、控制程序的原理 5.2、控制程序 5.3、仿真結(jié)果 參考文獻 錯誤!未定義書簽。 程序仿真視頻 錯誤!未定義書簽。1結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；運動速度與響應(yīng)速度快，動力性能好；4、運動耦合弱，力的控制容易以及三角機器人十分重視而且三角機器人向著高速、高精度、靈活性等方向發(fā)展。23本次設(shè)計的控制系統(tǒng)的功能是能使機械結(jié)構(gòu)根據(jù)燒錄進芯片的程序運適的材料與設(shè)備。4單片機控制是基于單片機的芯片，再加上一些外部電路和其他電子單片機控制是基于單片機的芯片，再加上一些外部電路和其他電子56：（782HB57-76。電機長度76mm保持轉(zhuǎn)矩額定電流相電阻相電感轉(zhuǎn)子慣量電機重量2.4、三角機器人主控電路板設(shè)計本設(shè)計主要是以STC89C51單片機芯片為主控制芯片，其主要功能是將燒錄的程序9），1從動臂長度L主動臂長度Lab完全貫穿的沉頭孔，用于與靜平臺連接。上面的板為一個長和寬均60mm、厚度為5mm4、三角機器人運動學(xué)分析4.1、三角機器人運動學(xué)描述三角機器人的運動學(xué)指的是正向運動學(xué)（FK-forwardkinematics）和逆向運動學(xué)00xxxayyyzz」z||xzxyzxyz4.6、三角機器人結(jié)構(gòu)分析三角機器人有兩個平臺，三條運動臂。其中每條臂由一個主動臂和從動臂組成，從動臂呈平行四邊形狀，由球關(guān)節(jié)與桿件連接組成。自由度計算采用經(jīng)典utzbachGrubler公式：fΣgfi（4-7）g--機構(gòu)中運動副的總數(shù)Σfi--所有運動副的自由度之和在分析三角機器人的機構(gòu)簡圖（圖4-3）之后可知，本次設(shè)計的三角機器人的構(gòu)件的總每個有1個自由度；由于連桿可繞自身的軸旋轉(zhuǎn)，所以存在6個冗余自由度。由式4-7在本次設(shè)計中，將通過位置逆解，得出關(guān)節(jié)變量。本次設(shè)計中，由3.1可得知：R=100mm，r=45mm，L=350mm,L=100mm。在接下來的計算中，已知量將會帶入具體的ii，iiiiiiio,ii|iii]iibii|bii|io,|io,|i)sinηiiiiioiiibbii|i|Lbcoiii」iiaii-x2ii-y21)-y22l|x23l整理式4-14，可簡化得出一個關(guān)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為已知量，所以式4-15可解得：iiii2-4KiVi)i2Ki通過關(guān)于解的位姿示意圖，可得知θ為正值才有意義，即t(-)得角度解為合理解，ii所以式4-16變?yōu)椋?i2Ki（4-17）ii)i((A-x)2-C2)3-C2)33根據(jù)式4-29可得：2BD-BDAC-AC2AB-ABAD-AD2AB-AB2-4ac由于動平臺在靜平臺下方，所以式4-25變?yōu)椋?b-b2-4ac（4-25）（4-26）以上的運動學(xué)理論基礎(chǔ)為后續(xù)的運動控制打好計算基礎(chǔ)，方便后續(xù)程序的編寫。在具體的仿真中，本人是先選角度然后通過運動學(xué)正解得出坐標位置。#include<reg52.h>//52單片機頭文件#include<stdio.h>/標/準輸入輸出頭文件#defineucharunsignedchar符號字符型變量宏定義#defineuintunsignedint符號整形變量宏定義{}{{{{}}}{{{{P0=Motor_1F[j];Delay_ms(10);}}}{{{P0=Motor_1Z[j];Delay_ms(10);}}}}}大