伺 服 助 力 機 械 手 的 系 統(tǒng) 控 制 原 理

助力機械手是一種能自動化定位控制并可重新編程序以變動的多功能機器，它有多個自由度，可用來搬運物體以完成在各個不同環(huán)境中工作。在我國經(jīng)濟發(fā)展由高速度向高質(zhì)量轉(zhuǎn)變的過程中，助力機械手的使用已經(jīng)越來越普及。

我司生產(chǎn)的各型伺服助力機械手系統(tǒng)控制原理：整個系統(tǒng)由高性能單片機、功率放大模塊、通訊模塊、濾波電路模塊等組成。其中高性能單片機主要負(fù)責(zé)控制算法的計算，功率放大模塊實現(xiàn)PWM信號的放大及電機的過流保護(hù)，濾波放大電路模塊實現(xiàn)對末端操作器和壓力傳感器信號處理，通訊模塊負(fù)責(zé)與上位機進(jìn)行通訊。

在控制系統(tǒng)運行的過程中，用單片機內(nèi)部的定時器產(chǎn)生周期為5ms的時間中斷，以便使采樣時間任務(wù)由就緒狀態(tài)進(jìn)入運行狀態(tài)，在采樣時間任務(wù)中，通過正交編碼計數(shù)器，經(jīng)過辨向，得到電機當(dāng)前速度和位置，然后通過位置及速度閉環(huán)算法得到應(yīng)該所要求輸出的控制量，即PWM占空比，經(jīng)過功率放大，以驅(qū)動電機。在這個過程中驅(qū)動模塊的電流采樣環(huán)節(jié)對電機的電流進(jìn)行實時的檢測，當(dāng)電流超過規(guī)定值時，電流截止保護(hù)電路會產(chǎn)生相應(yīng)的信號來關(guān)閉驅(qū)動模塊以保護(hù)電動機，單片機通過中斷對末端操作器的命令進(jìn)行檢測，以實時的響應(yīng)來自末端操作器的各種命令，并做出應(yīng)答。