[发明专利]一种机械手控制系统

说明书

技术领域

本发明属于电学领域，具体的是涉及一种机械手控制系统的改进。

背景技术

近年来机器人技术飞速发展．我国机械手方面的应用主要集中在机床的加工、焊接、铸造、锻造等机械加工领域，而在工程机械领域，机械手的数量、品种以及性能等方面还跟不上工业生产的发展要求．因此机械手在我国工程机械领域的扩展和应用迫在眉睫。目前，建筑施工机械手中的一个重要类别就是大型的地下埋设管道施工机械手。管道施工机械手起源于美国北卡罗来纳州立大学建筑自动化与机器人实验室，该实验室在2000年以前就研究开发出第一代大型混凝土管道施工机械手。近几十年来我国对管道施工机械手的研究也有了一些显著的成果，例如对管道工机械手加持对接以及定位装置的研究，采用激光定位技术实现管道施工中对管道的对接安装操作。目前对管道施工机械手的结构与定位、参数优化、路径规划等问题研究不少，而基于PLC的机械手自动化控制系统研究还很欠缺。现在需要一种可提高管道机械手的自动化程度，填补我国在管道施工机械手研究方面的技术以及学术空白，又能提高生产效率，解决实际工程问题的机械手控制系统。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种效率高且操作简单的一种机械手控制系统。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括89C51单片机，其特征在于：89C51单片机的9、18、19连接时钟电路，11、12引脚连接MAX232芯片，MAX232芯片的13、15、16引脚连接显示器，MAX232芯片的1、2端口连接电容C1一端，5、6引脚连接；89C51芯片的32-38引脚连接功率驱动模块；功率驱动模块包括DAC0832芯片，DAC0832芯片的11、12引脚头盖骨功放电路连接输出端口；DAC0832芯片的17、18、19、20引脚连接电源端。

作为本发明的一种优选方案，AT89C51及外围电路模块有AT89C51、74LS373、MAX232三个核心芯片组成;数据采集调理模块主要包括基准电源、四分频芯片74LS74、或非门芯片74LS02和A/D转换三大部分;功率驱动模块主要DAC0832、基准电源和功率放大电路组成。

与现有技术相比本发明的有益效果。

本发明控制系统能输出控制电磁阀的准确电压信号，从而使管道施工机械手按照预定的工作要求完成施工埋设中对管道的定位安装操作。通过实验显示，根据放大器的电流信号，电磁阀控制液压缸作往复运动，当放大器输出电流为+8mA时，液压缸作正向运动；当放大器输出电流为－8mA时，液压缸作逆向运动．实验结果表明，在单片机控制系统下，管道施工机械手能够按照约定的工作要求完成指定的动作．课题研究不仅对管道机械手新产品研发具有重要理论意义，而且保障了管道埋设中的施工安全，提高了施工效率，具有重要的工程实用性。

附图说明

图1是本发明的控制部分电路图。

图2是本发明功率驱动部分电路图。

具体实施方式

如图所示，本发明包括89C51单片机，其特征在于：89C51单片机的9、18、19连接时钟电路，11、12引脚连接MAX232芯片，MAX232芯片的13、15、16引脚连接显示器，MAX232芯片的1、2端口连接电容C1一端，5、6引脚连接；89C51芯片的32-38引脚连接功率驱动模块；功率驱动模块包括DAC0832芯片，DAC0832芯片的11、12引脚头盖骨功放电路连接输出端口；DAC0832芯片的17、18、19、20引脚连接电源端。

作为本发明的一种优选方案，AT89C51及外围电路模块有AT89C51、74LS373、MAX232三个核心芯片组成;数据采集调理模块主要包括基准电源、四分频芯片74LS74、或非门芯片74LS02和A/D转换三大部分;功率驱动模块主要DAC0832、基准电源和功率放大电路组成。

在该部分中DA0832转换出来的是电流信号，从Iout2和Iout1输出电流．因为采用的伺服放大器要求输入的电压范围为小于正负10V，所以我们需要采用一个外接的电压放大芯片，笔者选择了4558放大芯片对电路的电信号进行放大．因为需要液压缸能伸又能缩，所以既要正的电压来控制伸出，又要负的电压来控制缩回．因此在应用的电路图中，选择的是DA0832的单缓冲式双极性输出．这样在液压缸的控制过程中，既能使它伸出也能使其回缩，所以要有正负5V的电压来控制，因此选用双极性输出，功率驱动模块主要负责接受AT98C51的控制信号，将数字信号转化为模拟量并进行放大，由7口传递给伺服放大器，再控制电磁液压阀。功率驱动模块主要包括DAC0832、基准电源和功率放大电路。