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第六章 扭动关节

时间:2018-08-30 阅读:117 回复:0

6.1 了解舵机原理与应用
     舵机是什么
舵机是一种位置(角度)伺服的驱动器,适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。目前在高档遥控玩具,如航模,包括飞机模型,潜艇模型;遥控机器人中已经使用得比较普遍。舵机是一种俗称,其实是一种伺服马达。
舵机的应用
舵机的转动角度较为精准,可以精确到度,根据实用要求以及型号的不同,舵机可应用于各类机器模型设备的关节设计,如机械臂、机械关节、航模、船模等机械模型,或者3D打印机、数控机床等精准的数字化设备的运动轴。
舵机模型

                              

程序逻辑
舵机的驱动不同于此前的用电器,不可直接使用高低电平驱动,需要用到可变脉冲输入;在程序设计上,需要用到特定的函数驱动,在mblock软件中,我们有特定的模块可以实现该功能:

机器人模块:

接下来我们尝试驱动舵机,进行自定义的运动,所需要用到的模块有:

将程序按照逻辑顺序排列拼接,并且将模拟口设置为0,完成后程序图如下:

硬件接线
接线过程使用到的工具:Arduino Uno R3、数据线、杜邦线、9g舵机
通过以下电子设计图,我们可以看出接线方式:

其中舵机的接线方式一般为:黑色接地,红色接电源,黄色接信号;
课后思考
我们可以通过怎样的方式实现舵机的自定义自由调整角度变化呢?

6.2 扭动关节装置设计与实现
  机械臂装置介绍
工业机械臂是拟人手臂、手腕和手功能 的机械电子装置。拟人手臂、手腕和手功能的机械电子装置;它可把任一物件或工具按空间位姿(位置和姿态)的时变要求进行移动,从而完成某一工业生产的作业要求。

将一个机械臂的各个关节细化来看,本身也是由舵机驱动的关节模块。本课程就先从小关节入手,实现关节设计,使其灵活运转。
程序逻辑
实现机械臂的灵活运作,灵活运作相当于运动的角度是可以随时发生变化的。此处我们需要用到一个可以产生自由变化信号的工具,这个工具就是电位器。然后通过电位器反馈的信号,驱动舵机产生角度的变化。实现该功能,需要用到以下功能模块:

数字与逻辑运算:

将以上程序模块组合,实现目标功能的代码块如下:

完成连接后,我们扭动电位器,测试效果。
课后思考
为什么在本程序设计过程中,用到了数字与逻辑运算模块

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