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【AT-START-F407测评】桌面机械臂下位机控制卡

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tinnu|  楼主 | 2021-2-28 21:31 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 tinnu 于 2021-2-28 21:36 编辑

(一)桌面液体搬运机械臂
桌面机械臂应用于液体搬运场景,对速度平稳性变化有重要要求。该控制卡就是用于通过采集传感器信号,准确定位并驱动电机、舵机,实现平稳的变速控制算法的目的下。

(二)硬件方案
1-驱动方案
步进电机驱动:A4988+DRV8825
供电体系设计:12V DC输入,MP1584两路
2-驱动板
驱动板为兼容RAMPS1.4设计:
驱动板.jpg

3-步进电机驱动
采用DRV8825、A4988混合驱动
DRV8825是德州仪器的集成电机芯片,其模块设计兼容A4988,但稳定性更好,能够提供高达1.5A的电流,适合驱动负载稍大的步进电机,因此可用于驱动主轴和副轴。
回转轴负载较小采用A4988驱动

4-舵机驱动
采用PCA9685驱动板
IMG_20210228_212126.jpg
舵机采用MG996R型号的180°舵机
本来的方案是光耦IC隔离,通过单片机驱动IO口生成PWM,但后来调试程序的时候才发现,左侧arduino最末一个口,PB8是IIC要用的,而PC0则没有TMR硬件PWM。只能采用PCA9685驱动板。

5-角度采集反馈
MPU6050采集PV轴角度,使得在垂直面的运动没有角度误差累加
程序设计会在启动的时候自检,如果自检或者运行过程中出错,自动转为无反馈的控制

6-由于没有考虑到网口位置网口把驱动板顶起来,因此用了一个插座顶起驱动板:
IMG_20210228_212222.jpg

(三)软件方案
1-外设
使用到的外设包括GPIO、IIC、DMA UART、TMR
IIC读写与多字节读取异常钳住总线
rtstudio DSP与FPU五种条件测试cos与除法运算
GPIO 及 arduino中无法正常驱动的引脚

2-开发环境
RTSTUDIO
开发环境搭建

(四)控制指令
控制指令通过串口上下交互


指令
作用
X Y        
指定XY平面的点,使机械臂运动到该点
S
复位
E
查询当前运动状态
F
向前移动
B
向后移动
U
向上移动
D
向下移动
R
Z旋转轴转动
C
夹持末端回转轴转动
T
夹持轴转动
J
传感器角度反馈


(五)演示
https://v.youku.com/v_show/id_XNTExMjQ2OTQyMA==.html


(六)源码
1-控制卡源码
2-上位机软件




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dami| | 2021-3-1 10:10 | 显示全部楼层
不错

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yangxiaor520| | 2021-3-1 20:47 | 显示全部楼层
机械臂勒?

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zhouyong77| | 2021-3-5 08:20 | 显示全部楼层
开发版不错哦

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便携手到老| | 2021-3-5 16:25 | 显示全部楼层
这个是不是结构的多一些?电子部分的少一些?

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tinnu|  楼主 | 2021-3-5 23:29 | 显示全部楼层
便携手到老 发表于 2021-3-5 16:25
这个是不是结构的多一些?电子部分的少一些?

都挺麻烦的,结构是别人做的,改了好久不满意,我就据为己有了。我主要是做PCB程序算法这些

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