六自由度機器人手臂實驗教學平臺
本“六自由度機器人手臂實驗教學平臺”是由山東科技大學電氣與自動化工程學院研制而成，用于對本科生開展創新性實驗和課程設計的實驗教學平臺。該實驗教學平臺包括6個自由度的機器人手臂機械本體機構、驅動裝置、傳感器系統和嵌入式控制系統構成。六個自由度分別是大臂前后、內外擺動，小臂彎曲，手腕旋轉，手腕俯仰，以及手掌開合。機械結構采用輕型鋁合金材料進行設計，驅動裝置采用舵機和直流電機進行驅動，傳感器系統包括激光傳感器、姿態傳感器和陀螺儀等，控制系統采用嵌入式系統進行設計。
該六自由度機器人手臂實驗教學平臺的手掌開合自由度采用直流電機進行驅動，可利用PWM信號進行開合速度的控制，完成對物體的抓取動作。其余的大臂、小臂及手腕三處的五個自由度均采用舵機進行控制，通過激光傳感器和姿態傳感器對目標物體進行定位，根據系統模型求解出每個自由度舵機的目標位置運動信號，按照設計的控制算法實現對各個自由度的穩定可靠控制。也可以利用示教再現的功能完成對放置在設定的不同位置的物體進行抓取、放置等實驗。并且在抓取、放置物體的過程中依靠陀螺儀的檢測和控制器的控制輸出，手腕關節能夠自動保持平衡狀態?？刂葡到y采用嵌入式工業控制機和嵌入式單片機構成，工業控制機是系統的主控單元，采用VC編程技術，嵌入式單片機主要實現手腕部的自動平衡控制，采用C語言進行控制程序設計。
該六自由度機器人手臂實驗教學平臺可以為本科生開展以下實驗內容，主要包括“機器人手臂單關節控制實驗”、“機器人手臂的手部自平衡控制實驗”、“機器人手臂運動的示教再現實驗”、“機器人手臂對隨機目標物體的抓取、移動與放置實驗”，同時也可進行語音命令信號的識別與處理實驗，等。
該實驗教學平臺的研制，綜合了本科階段所學的多門課程的知識，實現了理論與實踐的有機結合，可為自動化等專業的本科生提供熟悉機電產品的組裝與控制實驗的鍛煉機會，有助于提高本科生的硬件調試動手能力、編程能力和算法設計能力，并且有助于培養本科生的項目研發綜合能力。
作品名稱：六自由度機器人手臂實驗教學平臺
學?；騿挝唬荷綎|科技大學
