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滑觉机械手嵌入式控制系统的设计

作　者: 胡燕清
导　师: 陈进军
学　校: 贵州大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 机械手嵌入式系统嵌入式实时操作系统 uC/OS-II 滑觉传感器
分类号: TP241
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 48次
引　用: 1次
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内容摘要

机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备,是工业机器人的一个重要分支,它可以替代工人完成危险、繁重、单调的劳动,并大大提高生产效率,目前正广泛应用于工业自动化生产的各个领域。工业现代化程度的进一步提高,必然对机械手的实时性、安全性、可靠性及智能性提出进一步更高的要求。针对这种要求,本文提出了一种基于ARM和嵌入式实时操作系统uC/OS-Ⅱ的机械手嵌入式控制系统,通过系统任务的合理划分,以及任务的调度与通信,实现系统功能,这样可以很好地提升系统的实时性、安全性、可靠性。同时,顺应智能化机械手的发展趋势,本文提出了一种简易低成本的滑觉传感器,并对该滑觉传感器的可行性进行了实验分析与研究。本文首先介绍了机械手的历史、现状及发展趋势。嵌入式实时操作系统uC/OS-Ⅱ是系统软件体系的核心,为了更好地进行软件设计,本文第二章介绍了uC/OS-Ⅱ的内核。第三章和第四章分别重点详细介绍了机械手嵌入式控制系统的硬件实现和软件设计。第五章提出了一种简易低成本的滑觉传感器,通过对该滑觉传感器的实验分析与研究,得出该滑觉传感器的研究与应用具有较强的可行性。第六章对全文所做的工作进行了总结,并指出了其中的不足,有待自己进一步的学习与研究。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-7
第一章前言  7-12
  1.1 机械手的概述  7-8
  1.2 机械手的历史、现状与发展趋势  8-10
  1.3 课题的意义  10
  1.4 本文主要工作  10-12
第二章嵌入式实时操作系统 uC/OS-II  12-28
  2.1 嵌入式实时操作系统的概述  12-13
  2.2 uC/OS-II简介  13-15
  2.3 uC/OS-II内核分析  15-23
    2.3.1 内核结构  15-20
    2.3.2 任务管理  20-22
    2.3.3 时间管理  22
    2.3.4 任务间通信与同步  22
    2.3.5 内存管理  22-23
  2.4 uC/OS-II于S3C44B0X上的移植  23-27
  2.5 本章小结  27-28
第三章机械手嵌入式控制系统的硬件实现  28-45
  3.1 硬件总体设计  28
  3.2 硬件具体实现  28-44
    3.2.1 微处理器S3C44B0X  28-31
    3.2.2 机械手驱动电路  31-36
    3.2.3 串口通信电路  36-38
    3.2.4 存储器接口电路  38-43
    3.2.5 系统其它电路  43-44
  3.3 本章小结  44-45
第四章机械手嵌入式控制系统的软件设计  45-63
  4.1 上位机控制界面的程序设计  45-51
  4.2 下位机的软件设计  51-62
    4.2.1 下位机软件体系结构  51
    4.2.2 硬件驱动程序的设计  51-54
    4.2.3 系统应用程序的设计  54-62
  4.3 本章小结  62-63
第五章滑觉传感器的实验分析与研究  63-80
  5.1 滑觉传感器的概述  63-64
  5.2 声电式滑觉传感器  64-74
    5.2.1 声电式滑觉传感器的原理  64
    5.2.2 声电传感器的分类及原理  64-66
    5.2.3 声电传感器的调理电路  66-72
    5.2.4 声电传感器的工艺改造  72-73
    5.2.5 声电式滑觉传感器的信号处理  73-74
  5.3 机械手的抓取实验  74-79
  5.4 本章小结  79-80
第六章总结与展望  80-82
  6.1 全文总结  80
  6.2 后续工作展望  80-82
致谢  82-83
参考文献  83-86
附录  86-87

滑觉机械手嵌入式控制系统的设计

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