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基于STC8H1K28的双轴机械臂驱动模块该如何去实现呢

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 闭环控制的步进电机42HS48EIS存在哪些缺点？基于STC8H1K28的双轴机械臂驱动模块该如何去实现呢？ 0
2021-12-21 07:34:40　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 50 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 44 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 42 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 41 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 40 个回答。邀请回答 hjfjsdgfjdsf 该类别下有 37 个回答。邀请回答 fdjslkjd 该类别下有 35 个回答。邀请回答 uvysdfydad 该类别下有 35 个回答。邀请回答 werywer 该类别下有 35 个回答。邀请回答 h1654155957.9520 该类别下有 35 个回答。邀请回答 jenny042 该类别下有 34 个回答。邀请回答 dfzvzs 该类别下有 34 个回答。邀请回答维生素B2 该类别下有 34 个回答。邀请回答凤毛麟角该类别下有 34 个回答。邀请回答刘洋该类别下有 33 个回答。邀请回答 meihuacg 该类别下有 33 个回答。邀请回答 hfgdzc 该类别下有 33 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 33 个回答。邀请回答 kpj3026 该类别下有 32 个回答。邀请回答江左盟该类别下有 32 个回答。邀请回答举报张涛相关推荐 • 如何制作基于单片机STC8H1K28控制的电路板？ 1170 • 求一种双轴机械臂以及机械爪的驱动设计方案 1150 • 请问五轴机械手主臂的负载转矩是如何去计算的？ 1367 • 如何实现基于STM32对于三轴机械臂控制器设计？ 832 • 如何去实现STC单片机接上电就工作的设计呢 1398 • 如何实现基于STM32对于三轴机械臂控制器设计？ 929 • 如何对基于STM32的三轴机械臂控制器进行调试呢 2351 • labview 上位机六轴臂机械手 7456 • 新手求助怎样通过ROS去控制机械臂呢 1542 • 有没大神熟悉六轴机械臂控制编程的，伺服电机驱动，有会的觅我 3543 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 ■ 背景介绍对于一款用于化学实验室样品操作机械臂的调试过程中，在博文双轴机械臂调试：步进电机42HS348E,BH32角度传感器，MCU:STC8H1K28 可以看到初步的通过带有闭环控制的步进电机42HS48EIS 存在以下缺点：由于手臂的转动惯量，运动具有很大的振荡现象；由于存在着摩擦力，运动位置具有一定的误差；需要结合在肘关节、肩关节安装的 BH38绝对位置14bit角度传感器来进行闭环角度控制，用于抑制以上两方面的控制缺点。 01控制问题分析 1.转动过冲振荡下图显示的是肘关节步进电机施加阶跃命令之后出现的震动情况。肩关节的震动情况更加明显。详细可以查看双轴机械臂调试：步进电机42HS348E,BH32角度传感器，MCU:STC8H1K28中的数据，或者机械臂建模分析中的相关数据。 ▲ 肘关节运动对应角度变化关于振荡过程，需要引入角度、角度速度，对于给定的步进电机的脉冲进行控制。 2.位置误差根据在双轴机械臂调试：步进电机42HS348E,BH32角度传感器，MCU:STC8H1K28所得到的步进电机步数与转动角度之间的比值关系，可以测试在给定步进电机运动指令之后，对应的读取的位置数值与理论之间的误差。 (1) 实验基本参数步进电机细分设置：SW2345=0001，细分步数为51200。对应的脉冲数与角度之间的比值关系：比值的倒数为：Pulse/Angle=3.128。 (2) 实验方案对于肩关节和肘关节，分别给定运动步长step = 6400，对应移动角度Angle =90°。测量前后有角度传感器读出的数值与实际理论值之间的误差。对于1/8周角度传感器变化的理论值对应的角度变化：测量100次，获得测量角度变化值的均值、方差。 (3) 实验数据肘部测量数据肘部往返45°运动角度变化数据。每次运动等待3秒钟。测量100次数据如下。 ▲ 肘部往返45°角度数值变化均值：2041.62；方差：0.5056 肩部往返运动均值：2058.25，方差：1.24 ▲ 肩部往返45°角度数值变化 (3) 结果分析在肘关节的均值为2041.6，比起理论值2048少了6.4（0.141°）肩关节的均值为2058.25，比起理论值2048多了10.25（0.2252°）上述关节角度与运动之间的误差究竟来源是什么？现在还不知道。对比肘关节和肩关节的位置关节标准差，肩关节更大一些。 #!/usr/local/bin/python # -- coding: gbk -- #============================================================ # TEST3.PY -- by Dr. ZhuoQing 2020-08-22 # # Note: #============================================================ from headm import * from tsmodule.tsstm32 import * anglediff = [] for i in range(20): stm32cmd('CLEAR') stm32cmd('angle') time.sleep(.2) val = stm32memo(1) startangle = val[0] SLEEP_TIME = 15 stm32cmd('step1 6400') time.sleep(SLEEP_TIME) stm32cmd('CLEAR') stm32cmd('angle') time.sleep(.2) val = stm32memo(1) endangle = val[0] dif = abs(startangle - endangle) printff(i, dif) anglediff.append(dif) stm32cmd('step1 -6400') time.sleep(SLEEP_TIME) stm32cmd('CLEAR') stm32cmd('angle') time.sleep(.2) val = stm32memo(1) dif = abs(val[0] - endangle) anglediff.append(dif) printff(i, dif) tspsave('angle1', angle=anglediff) printff(mean(anglediff), std(anglediff)) plt.plot(anglediff) plt.xlabel("Sample") plt.ylabel("Angle Difference") plt.grid(True) plt.tight_layout() plt.show() #------------------------------------------------------------ # END OF FILE : TEST3.PY #============================================================ 02测试输出脉冲频率的影响对于01节中的角度移动误差的猜测：上述均值误差和方差是否与基于STC8H1K28的双轴机械臂驱动模块给定步进电机脉冲频率有关系呢？验证：将驱动模块的脉冲降低10倍。修改其中的Delay(n)中的参数，验证上述肘关节的误差是否还存在。 1.设置主频率测量变量在下位机控制程序1的主程序，增加关于主循环频率测量变量。在Delay()函数中，对于全局变量g_nDelayCount++, 并在100ms中断中保存g_nDelayCount值并将其清零。设置全局100ms定时变量。使用串口命令“100ms”，可以获得回复： DelayCount：14272。由于这个数字是主循环在100ms内调用Delay的次数，也预示着主循环的频率为142.72kHz。如果将Delay(10)修改成Delay(100)，则返回的100ms命令的返回为：DelayCount:2699，对应主循环的频率为27kHz。这个数字比在一款用于化学实验室样品操作机械臂所测量的13.85kHz减少了很多。 2.测量肘关节往复运动角度变化利用和 01.2中相同的程序重新测量肘关节往复运动对应的角度变化。均值：:2042.025，方差：0.156 ▲ 肘关节往复运动角度变化通过上面数据可以看到，脉冲频率的变化，对于位置重复精度没有太大的影响。 03肘关节运动控制肘关节，通过降低输出步进电机的频率来达到抑制震动的目标。在主程序中，增加输出脉冲分频变量g_ucPulse2Count，来对脉冲2的输出进行分频。分频的倍率有main.h中的PULSE2_COUNT常数决定。 #define PULSE2_COUNT 20 通过对PULSE2_COUNT的试凑，获得最优的常数。 ▲ 在机械臂前端增加机械爪（质量大约为560g）在前臂增加金属机械爪（质量大约为560g），模拟前爪抓取试剂瓶时的质量。设置PULSE2_COUNT 为20左右的时候，可以大体确定前臂运动不在会有震动的产生。 04肩关节运动调节通过观察可以看到，对于肘关节的运动，只要控制输出频率，可以有效抑制它的震动。实际上，肩关节的振动抑制是控制中最为关节的部分。肩部力矩太小，需要改动大力据电机。

2021-12-22 11:29:05 评论举报李红梅