AT89S51单片机全地形八足机器人机械手的设计(2)
5.4实际机械手系统所需改进地方 44
结论… 45
致谢… 47
参考文献… 48
附录A 上位机VB程序… 49
附录B 机械手步进电机控制系统单片机C程序…52
图1 小功率步进电机模拟调试实物图…59
图2 机械手三文装配图和机构简图60
图3 机械手步进电机控制系统原理图及PCB板设计图61
1 绪论
现代科学技术的快速发展，特别是微电子技术和计算机技术的飞速发展，机械行业已经发生巨大的变化而且还将继续发生更为深刻的变化。微电子技术与机械技术的紧密结合，特别是微型计算机技术与机械技术的紧密结合，现代机械技术所拥有的技术较以往远为高，远为新，远为广，远为复杂而先进，机电一体化产品与技术是十分突出的表现之一[1]。这种深刻的变化是一个极其强大的趋势和严峻的挑战，而且这种趋势所带来的挑战，是不应该抗拒，而且不可抗拒的。进入二十一世纪，人们越来越多地感受到了机械进入工业，服务业，医疗业，保健业，娱乐业的坚实的步伐。
1.1 机器人的概述
机器人，它是一个非常直观的话语，它已经问世几十年，但科学界对机器人的定义仍然是仁者见仁智者见智，仍然没有统一的意见，原因之一是，科学技术的快速发展，在信息与技术时代下，新模式、新功能的机器人不断涌现，机器人的功能越来越丰富，但是，这一争论的根源却在于机器人已经涉及到人的概念，已经成为一个哲学问题。
随着计算机技术、微电子技术、信息处理技术和智能控制技术的飞速发展，机器人技术已逐步深化和细化，作为机器人技术重要领域的移动机器人，越来越受到人们的重视，并且已经不断的向智能化，多元化的方向发展，移动机器人发展快，应用越来越广泛。从机器人足球赛到陆地无人自主车赛，从无人机到机器鱼，从资源勘探到战场机器人，移动机器人已涉及农业生产，军事应用，海洋开发，太空探索，社会服务，娱乐等许多方面移动机器人的研究不仅可以推动科学技术的向前发展，同时其应用必将带来巨大的经济效益和社会效益[3]。
1.2 移动机械手研究背景和现状
移动机械手系统是由一个或多个自由度的机械手固定在移动平台上的系统，机械手用来抓取、操作物体或完成特定的动作，使得它同时具有移动和操作的功能。移动机械手涉及到机械、电子、无线通讯、计算机视觉、模式识别与智能控制的许多学科，把机械手安装在移动平台上，这样的设计结构让机械手的工作空间得到很大的延伸，也使得机械手拥有着高度的运动冗余性，同时具有移动和操作功能，这使移动机械手系统优于一般的移动机器人或传统机械手。
随着技术的进步，移动机械手开始在更现实的基础上，开拓各个应用领域向实用化进军。以研制高水平的环境信息传感器和信息处理技术，高适应性的移动机器人控制技术，真实环境下的规划技术为标志，开展了移动机器人更高层次的研究。目前, 机械手不仅应用于传统制造业如采矿,冶金,石油,化学,船舶等领域,同时也已开始扩大到核能,航空,航天,医药,生化等高科技领域以及家庭清洁,医疗康复等服务业领域中.如,水下机器人,抛光机器人,打毛刺机器人,擦玻璃机器人,高压线作业机器人,服装裁剪机器人,制衣机器人,管道机器人等特种机器人以及扫雷机器人,作战机器人,侦察机器人,哨兵机器人,排雷机器人,布雷机器人等军用机器人都是机械手应用的典型。机械手广泛应用于各行各业.而且,随着人类生活水平的提高及文化生活的日益丰富多彩,未来各种专业服务机器人和家庭用消费机器人将不断贴近人类生活,其市场将繁荣兴旺。