赞
踩
摘要: 本文介绍了一种基于STM32的智能机械臂控制系统,该系统实现了手动控制、固定路径运动、角度反馈与显示等基础功能,并可扩展计算机视觉控制、语音控制、学习与复现、多机械臂协同等进阶功能。文章详细介绍了系统硬件架构、软件设计及关键代码解析,并提供了丰富的图文资料,旨在为机械臂爱好者提供参考和学习。
随着工业自动化和智能制造的快速发展,机械臂作为一种重要的自动化设备,其应用领域不断扩展。为了满足日益增长的应用需求,开发一款功能丰富、易于扩展的智能机械臂控制系统具有重要意义。
本项目旨在开发一款基于STM32的智能机械臂控制系统,实现以下功能:
基础功能:
进阶功能:
系统硬件架构图如下所示:
硬件选型:
系统软件架构图如下所示:
软件设计思路:
- // 初始化舵机
- void Servo_Init(void)
- {
- // 初始化PWM输出引脚
- PWM_Init();
-
- // 设置舵机初始角度
- for (int i = 0; i < SERVO_NUM; i++) {
- Servo_SetAngle(i, servo_init_angle[i]);
- }
- }
-
- // 设置舵机角度
- void Servo_SetAngle(uint8_t servo_id, uint16_t angle)
- {
- // 计算PWM占空比
- uint16_t pulse_width = angle * SERVO_PULSE_RANGE / SERVO_ANGLE_RANGE + SERVO_PULSE_MIN;
-
- // 设置PWM输出
- PWM_SetDutyCycle(servo_id, pulse_width);
- }

- // 读取角度传感器数据
- uint16_t AngleSensor_ReadAngle(uint8_t sensor_id)
- {
- // 读取ADC值
- uint16_t adc_value = ADC_Read(sensor_id);
-
- // 将ADC值转换为角度值
- uint16_t angle = adc_value * ANGLE_SENSOR_RANGE / ADC_RESOLUTION;
-
- return angle;
- }
-
- // 显示角度信息
- void Display_Angle(void)
- {
- // 读取所有角度传感器数据
- for (int i = 0; i < SERVO_NUM; i++) {
- servo_angle[i] = AngleSensor_ReadAngle(i);
- }
-
- // 在LCD屏幕上显示角度信息
- LCD_Clear();
- LCD_Gotoxy(0, 0);
- LCD_Puts("Joint Angles:");
- for (int i = 0; i < SERVO_NUM; i++) {
- LCD_Gotoxy(0, i + 1);
- LCD_Printf("Joint %d: %d", i, servo_angle[i]);
- }
- }

- // 定义运动路径结构体
- typedef struct {
- uint16_t angle[SERVO_NUM];
- uint16_t delay;
- } PathPoint;
-
- // 定义运动路径数组
- PathPoint path[] = {
- // ... 路径点数据 ...
- };
-
- // 固定路径运动函数
- void Motion_FixedPath(void)
- {
- for (int i = 0; i < sizeof(path) / sizeof(PathPoint); i++) {
- // 设置舵机角度
- for (int j = 0; j < SERVO_NUM; j++) {
- Servo_SetAngle(j, path[i].angle[j]);
- }
-
- // 延时
- delay_ms(path[i].delay);
- }
- }

搭建实验平台,对系统进行测试,实验结果符合预期。
手动控制: 使用遥控器、按钮、串口或蓝牙模块可以方便地控制机械臂每个关节的运动。
固定路径运动: 机械臂能够按照预设的路径完成抓取、搬运等动作。
角度反馈与显示: LCD屏幕上能够实时显示每个关节的角度信息。
进阶功能:
本项目设计并实现了一种基于STM32的智能机械臂控制系统,该系统功能丰富、易于扩展,可广泛应用于教育、娱乐、工业等领域。未来,我们将继续完善系统功能,例如:
Copyright © 2003-2013 www.wpsshop.cn 版权所有,并保留所有权利。