合肥师范学院2014届本科毕业论文（设计）PAGEI学号：1208211028本科毕业论文（设计）(2014届)6自由度机械臂控制系统设计（软件）院系电子信息工程学院专业电子信息工程姓名许克伟指导教师范程华讲师2014年4月PAGEII合肥师范学院2014届本科毕业论文（设计）PAGE\*MERGEFORMAT摘要本文设计了一种以STC89C52单片机为主控元件的六自由度机械臂抓取系统。文中给出了系统的硬件设计方案以及各个功能原理图，同时给出了软件系统设计方法。系统实现了自动寻找目标并自动实施抓取目标且可通过PC上位机实时显示和控制机械手臂的功能，并能实现自动探测手臂与目标之间距离。在设计时，由于需要测量的距离范围从几厘米到几十厘米，针对超声波在传播时振幅呈指数衰减的特性，为了最大限度地提高驱动能力，采用对回波进行多级放大，以达到了设计要求，由于各个模块供电要求不同，电源电路模块通过稳压芯片输出7.2V、5V和3.3V电压。软件主要分为超声波距离测量模块和无线通信模块、数据处理模块这三大模块。软件的这种“自顶向下”的模块化软件编程方法，能使软件的结构更清晰，并有利于软件的调试和修改。经过调试，达到能够实现自动抓取目标和手动控制抓取目标功能。关键词：超声波；VB上位机；六自由度机械手臂；STC89C52AbstractThispaperdesignsamechanicalarmwhosemaincontrolcomponentisSTC89C52single-chipmicrocomputerandbasedonthesixdegreesoffreedomtocontrolscrapingsystem.Hardwaredesignschemeofthesystemandeachfunctionalmachineschematicdiagramarealsogiveninthispaper,softwareprogramdesignmethodisgivenatthesametime,thesystemrealizestheautomaticsearchingtargetandtheimplementationofautomaticgrabandreal-timedisplaybyPC,andrealizesthefunctionofcontrollingmechanicalarm,andcanrealizetoautomaticallydetectthedistancebetweenthearmandtarget,thenimplementreal-timedisplayontheuppermachine..Whendesigning,duetothedistanceneedtomeasurerangesfromseveralcentimeterstotensofcentimeters,aimingatthecharacteristicsofultrasonicwaveamplitudedecayexponentiallyintransmission,inordertodevelopthedriveabilitymaximally,theechomultistageamplifierisbeadopted.Duetothedifferentrequirementsforeachmodulepowersupply,inordertoachievethedesignrequirements,powersupplycircuitmoduleoutputvoltage7.2V,5Vand3.3Vthroughthevoltageregulatorchip.Thesoftwareismainlydividedintothreemodules:theultrasonicdistancemeasuringmoduleandwirelesscommunicationmodule,dataprocessingmodule.The"top-down"modularsoftwareprogrammingmethodofsoftwarecanmakethesoftwarestructuremoreclearly,andbenefitinthedebuggingandmodificationofsoftware.Afterdebugging,itcanrealizethefunctionofgrabbingthetargetthoughautomaticallyaddmanuallycontrol.Keywords:Ultrasonicwave;V