基于51单片机的多轴机械手功能设计

罗永超，郭耿斌，黄世一，黄子朋，陈楷昀

（广州城市理工学院电气工程学院，广东广州，510800）

0 引言

机械手与各项传感器协同工作是智能机器人应用技术领域的重要发展方向之一，它是广泛应用于实际生产的自动化机械装置。

基于单片机的多轴机械手的功能开发，可解决工业化生产中重复单一的简单工作，减少人力资源，同时可以更加精确地控制生产节奏，在严峻的工作环境下也不会降低生产效率，提高经济效应，促进产业结构优化升级。

本文设计的机械手控制系统，它通过单片机产生的PWM信号对机械手上各舵机的控制，从而实现机械手的高精度、高自由度精确运动与抓取功能，如果将机械手末端抓取模块进行更换，可改变其功能与用途，例如吸盘、喷涂等。该机械手控制系统允许开发者根据自己需求与设计思路进行调整，提高了对多轴机械手功能开发效率，使机械手能广泛应用于工业生产控制中[2]。

1 机械手的结构与控制

1.1 机械手的结构与工作参数的具体说明

机械手主要由机械爪、运动系统和控制系统组成，而本部分主要探究的是机械爪及其工作参数的说明[3]。

机械爪由运动元件、驱动元件、安装底座和控制系统四大部分组成。

（1）运动元件指的是末端抓取物体的手指；

（2）驱动元件指的是驱动各个手指部位来实现对不同物体的抓取行为；

（3）安装底座指的是用于和机械手臂进行安装固定的借口部位；

（4）控制系统指的是每个手指通过传感器接收和发送的信息与驱动文件的控制来做出相应的动作行为。……