本發(fā)明屬于并聯(lián)機器人控制，尤其涉及一種基于stm32的三平動并聯(lián)抓取機器人控制系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)：

1、三平動并聯(lián)抓取機器人具有精度高、動態(tài)性能好、結(jié)構(gòu)緊湊、剛度高和負(fù)載能力強等特點，三平動并聯(lián)抓取機器人廣泛應(yīng)用于裝配行業(yè)、醫(yī)療手術(shù)、數(shù)控加工和科研等領(lǐng)域。

2、目前，要實現(xiàn)對三平動并聯(lián)抓取機器人的操作，通常是用工控機加運動控制卡驅(qū)動三個電機，帶動連桿移動進(jìn)而實現(xiàn)平動及抓取和釋放，這種實現(xiàn)需要較多部件，成本較高，開發(fā)復(fù)雜難度較大。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明旨在提供一種基于stm32的三平動并聯(lián)抓取機器人控制系統(tǒng)及控制方法，有利于替換傳統(tǒng)并聯(lián)機器人工控機加運動控制卡的方案，實現(xiàn)小型化、集成化和降低成本。

2、為實現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

3、本發(fā)明一方面提供一種基于stm32的三平動并聯(lián)抓取機器人控制系統(tǒng)，包括：步進(jìn)電機1，步進(jìn)電機2，步進(jìn)電機3，三平動并聯(lián)抓取機器人機構(gòu)模塊9，stm32單片機小系統(tǒng)模塊4，電平轉(zhuǎn)換模塊5，驅(qū)動模塊6，人機交互模塊7，電源模塊8；三平動并聯(lián)抓取機器人模塊及所述步進(jìn)電機模塊，通過步進(jìn)電機驅(qū)動三平動并聯(lián)機器人運動到指定位置，具體通過三平動并聯(lián)機器人三個電機轉(zhuǎn)動對應(yīng)角度帶動對應(yīng)連桿移動，使機器人末端移動到指定位置；驅(qū)動模塊由三個24v步進(jìn)電機驅(qū)動器構(gòu)成，給出對應(yīng)電機的轉(zhuǎn)向及脈沖信號，使三個電機轉(zhuǎn)動對應(yīng)角度，帶動三平動并聯(lián)抓取機器人移動；stm32單片機小系統(tǒng)模塊和人機交互模塊及電平轉(zhuǎn)換模塊連接，根據(jù)給出的三平動機器人位置信息反解出步進(jìn)電機轉(zhuǎn)動角度、方向及對應(yīng)脈沖，向驅(qū)動模塊輸出電機方向及脈沖。

4、進(jìn)一步的，控制系統(tǒng)還包括電平轉(zhuǎn)換模塊，所述電平轉(zhuǎn)換模塊與stm32單片機小系統(tǒng)模塊相連，把stm32單片機的3.3v的電機方向、脈沖信號轉(zhuǎn)換成5v的電機方向、脈沖信號，以符合驅(qū)動器控制輸入的電平要求。

5、進(jìn)一步的，所述控制系統(tǒng)還包括人機交互模塊，所述人機交互模塊與stm32單片機小系統(tǒng)模塊相連，所述人機交互模塊向stm32輸入三平動并聯(lián)機器人具體移動的位置，顯示具體機器人執(zhí)行過程信息。

6、進(jìn)一步的，所述控制系統(tǒng)還包括電源模塊，所述電源模塊向驅(qū)動模塊提供24v驅(qū)動電源，向stm32單片機小系統(tǒng)和電平轉(zhuǎn)換模塊提供3.3v、5v直流電源，用于提供電機、stm32單片機及電平轉(zhuǎn)換模塊所需的電源供應(yīng)。

7、本發(fā)明創(chuàng)造另一方面提供一種基于stm32的三平動并聯(lián)抓取機器人控制方法，包括：提供上述的一種基于stm32的三平動并聯(lián)抓取機器人控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括步進(jìn)電機1，步進(jìn)電機2，步進(jìn)電機3，三平動并聯(lián)抓取機器人機構(gòu)模塊9，stm32單片機小系統(tǒng)模塊4，電平轉(zhuǎn)換模塊5，驅(qū)動模塊6，人機交互模塊7，電源模塊8。

8、進(jìn)一步的，利用所述驅(qū)動模塊給出三平動并聯(lián)機器人三個步進(jìn)電機的轉(zhuǎn)向及脈沖信號，使三個電機轉(zhuǎn)動對應(yīng)角度，帶動三平動并聯(lián)機器人移動；利用所述stm32單片機小系統(tǒng)模塊根據(jù)給出的三平動機器人位置信息反解出步進(jìn)電機轉(zhuǎn)動角度、方向及對應(yīng)脈沖，向驅(qū)動模塊輸出電機方向及脈沖；利用所述電平轉(zhuǎn)換模塊把stm32單片機的3.3v的電機方向、脈沖信號轉(zhuǎn)換成5v的電機方向、脈沖信號，以符合驅(qū)動器控制輸入的電平要求。

9、進(jìn)一步的，通過人機交互模塊向stm32單片機小系統(tǒng)模塊輸入三平動并聯(lián)機器人具體移動的位置并進(jìn)行位置更新，顯示具體機器人執(zhí)行過程信息。并且通過把輸入的位置和機構(gòu)自身的位置極限進(jìn)行對比，計算出給出的位置是否超出范圍，輸入的位置為可到達(dá)時，設(shè)定開機位置、零點位置和初始位置，規(guī)劃對應(yīng)移動路徑，使三平動并聯(lián)機器人到達(dá)指定位置，當(dāng)完成一次抓取和釋放后接收到關(guān)機信息則進(jìn)入關(guān)機模式，未收到關(guān)機信息則進(jìn)入下一次重復(fù)抓取運動。

10、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明創(chuàng)造能夠取得如下有益效果：本發(fā)明創(chuàng)造提供的基于stm32的三平動并聯(lián)抓取機器人控制系統(tǒng)及控制方法，可通過驅(qū)動模塊驅(qū)動三平動并聯(lián)抓取機器人移動，且可實現(xiàn)人機交互輸入抓取點和釋放點，利于替換傳統(tǒng)并聯(lián)機器人工控機加運動控制卡的方案，實現(xiàn)小型化、集成化和降低成本。

技術(shù)特征：

1.一種基于stm32的三平動并聯(lián)抓取機器人控制系統(tǒng)及控制方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三平動并聯(lián)抓取機器人控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)還包括電平轉(zhuǎn)換模塊，所述電平轉(zhuǎn)換模塊與stm32單片機小系統(tǒng)模塊相連，把stm32單片機的3.3v的電機方向、脈沖信號轉(zhuǎn)換成5v的電機方向、脈沖信號，以符合驅(qū)動器控制輸入的電平要求。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三平動并聯(lián)抓取機器人控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)還包括人機交互模塊，所述人機交互模塊與stm32單片機小系統(tǒng)模塊相連，所述人機交互模塊向stm32輸入三平動并聯(lián)機器人具體移動的位置，顯示具體機器人執(zhí)行過程信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三平動并聯(lián)抓取機器人控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)還包括電源模塊，所述電源模塊向驅(qū)動模塊提供24v驅(qū)動電源，向stm32單片機小系統(tǒng)和電平轉(zhuǎn)換模塊提供3.3v、5v直流電源，用于提供電機、stm32單片機及電平轉(zhuǎn)換模塊所需的電源供應(yīng)。

5.一種基于stm32的三平動并聯(lián)抓取機器人控制方法，其特征在于，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于stm32的三平動并聯(lián)抓取機器人控制方法，其特征在于，所述機器人控制方法還包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及并聯(lián)機器人控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于STM32的三平動并聯(lián)抓取機器人控制系統(tǒng)及控制方法，控制系統(tǒng)包括：三平動并聯(lián)機器人結(jié)構(gòu)及對應(yīng)步進(jìn)電機模塊，通過步進(jìn)電機驅(qū)動機器人運動到指定位置；STM32單片機模塊，STM32單片機模塊和人機交互模塊及電平轉(zhuǎn)換模塊連接，根據(jù)人機交互模塊給出三平動位置信息并反解出步進(jìn)電機轉(zhuǎn)動角度、方向及對應(yīng)脈沖，向驅(qū)動模塊輸出對應(yīng)電機方向及脈沖；電平轉(zhuǎn)換模塊，電平轉(zhuǎn)換模塊把STM32單片機的3.3V的電機方向、脈沖信號轉(zhuǎn)換成5V的電機方向、脈沖信號；電源模塊，電源模塊向整個系統(tǒng)提供24V直流、5V直流、3.3V直流電源。本發(fā)明有利于替換傳統(tǒng)并聯(lián)機器人工控機加運動控制卡方案，實現(xiàn)小型化、集成化和降低成本。

技術(shù)研發(fā)人員：黃充,鄒曉暉,王紅州,岳明航
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江西制造職業(yè)技術(shù)學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6