基于多自由度机械手的茶艺流程演示系统

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驱 动和 与 上 位 机 组 合 编 动 作 绀 等功 能 , 实 现 序 的
编写 及 对舵 机 的控 制
制 器 模 ∽ 块 、 -
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M(  ̄ 9 9 6 R舵 机 . 债哉 转 鲥 为 2 k g . r I J ‘ 以 成 0 ~l 8 ( ) 。 的
中 图分 类 号 : T P 文献标 识 码 : B
0引 言
机械 丁 . 是 一 种 按 … 定 程 抓 取 、 搬 运 物 件 或 搽
作 T j 的 h功 操 作 装 置 , 尤 其 适 川 定 位 精 度 岛 、
劳 动 大 、 西 复 高 的 1 - 作, I 农、 符 部 门 得 到
系 统 解 决 方 案
基于 多 自由度机械手 的茶艺流程 演示系统
余 桥, 李志远 , 师海良, 席 剑 辉
( 沈 阳 航 空 航 天 大 学 自动 化 学 院 , 沈阳 1 1 0 1 3 6 )
摘 要 :基 于 多 自 由度 机 械 手 设 计 开 发 一 种 茶 艺 流 程 演 示 系统 ,通 过 对 机 械 臂 的 精 确 控 制 来 完 成 标 准 的 沏 茶 过 程, 包括 取 茶 、 拿杯 、 倒 水 等 基 于 单 片机 设 计 时 序 实现 较 高精 度 的 机 械 手 定 向 、 定 位 控 制 关键词 : 机械 手 ; 茶 艺流程 ; 单片机控 制
和状 态 显 爪 灯 单 片 机 控 制 状 态 灯 和 爪 , 以键 舷
触发方 式触 发单 片机程 序进 入 r l 1 断 和
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机械 r
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单 片机 编 几 『 实 现 各 个 控 制 动 作 的 有 序运 行 , 力 便 洲
收 稿 日期 : 2 0 1 6 — 0 7 — 2 5
试 系统 利用 5 1 单 片机 串 I 1 与Q S C舵 机 制 器 通 价 ,

WWW. a u t o — a p p l y . c o n 自动 化 应 用 r
( 2) 主 片机 模块 , 包括 单 片机 、 键微、 h 爪 运 行 模 式
条( 将 杀 投 入 茶 杯 巾 )、 茶( 川 旋 水 n 勺 法
怀巾 水少 汁 , 洲洋茶芽 , 温 涧 的 H的 足 使 茶 叶 吸水 舍 『 腱) 、 川 泡(
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片机 、 嵌 入 系 统 等 的 发 腱 史 J J f I 促
图 1 机械 手 实 物 图
进 机 械 r控 制 系统 智 能 化 、 小 型 化 产 、 I 化 。
采 川 片 机 对 六 r 1 f I 1 度f J L 械 惜 进 精 确 控 制 , 束 充 成 标 准 的 沏 茶 过 . 实 现 演爪的“ 机 器 换 人 ”,
F 反 提 举 次 ,
( 3 ) Q S C舵 机 及 控 制 器 摸 块 . .陔模 块 集 成 舵 机
能 够 多 ㈠ …度 运 动 . 1 1 . j 仃 较 的 定 精 度 采 川
的六 j , f …度机 械 惜 如 『 譬 1 l所 , J : , 6个 舵 机 编 0 【 f 1 怀 明 此 饥 械 通 过 六 个 舵 机 协 j J . I _ l I 绀 合, 具 垠 转动 、 大 臂 动 、 小情 摆 动 、 r腕 俯 仰 、 腕 …转 、 r抓 取 八 个 』 】 l …复 . 能 成 任意 ・ 的 定 他 j 一
旋Байду номын сангаас转
片 机 系 统 通 过 舵 f J 【 制暑 { { 通 , 对机 械 脱 、 Z 旋转 、 抓
图 2 系 统 组成 结构
j : ・ 六 个鸵 f j l 进 行 州 控 制 , 嫩 等运 动 的 粘 确 控 制
2茶 艺 演 示 软 件 设 计
机 械 手 茶 艺 动 作 需 要合 理 分 ,f t , f 序 求高 、
系统 硬 件 采 片 j 模块化设计 , 如 2所 , j . 包括 : ( 1 ) 电 源 模块 。 陔控 制 系统 采 川 2 2 0 VA C / 5 0 Hz『 乜 源 供电 . 主控单 片机模 块 ( 包 括键 髓 、 , J #、 状态 { l l j  ̄
【 1 『 于 茶 馆 、商 场 等 卡 I i 天场 合循 环 演 , J : 荥 过 , 染茶 文化气 氛 , 使 … q的 传 统 史 化 得 到 广 泛 他播
系 统 解 决 方 案
按 序控制驱动 1 - 6号 舵 机 执 行 相 应 的 动 作 组 , 使 机 械
取 茶 、取 水 、 倒
l茶 艺 演 示 系统 总 体 方 案
机 倾 r需 按 J 6 - - …定 的f 水等, 实 演, J 巾 杯 ( 川 热 水烫洗 茶 怀 ) 、 度
电 .同 n 1 f 经 过两 个 1 . 2 V降压模 块将+ 7 . 4 V D C 电 源 降 至+ 5 V D C 电源 , 给 主 控 片 机 模 块 供 电
干 ¨ } f j J 。
示灯 ) 采用+ 5 V D C 电源 . Q S C舵 机控 制 器 卡 i 1 舵饥 采 + 7 . 4 V D C 电 源 ,变 压 模 块 将 2 2 ( ) V A C / 5 O H z l U源 转 换 为+ 7 . 4 V D C电 源 ,直 接 给 Q S C 舵 机 控 制 干 丌 舵 机 供