三維網絡圍棋機器人機械手的單片機控制系統設計.pdf

1、通過三維網絡圍棋機器人與棋友對弈是一種新型的娛樂下棋方式，棋手們足不出門就可以遠距離對弈，又沿襲了傳統下棋方式的一些特點。棋手的動作包括提子、落子和移動棋子，這些運動參數通過網絡傳輸給圍棋機器人，由下棋機器人進行動作的模擬。在設計中如何選擇機械手，降低成本，提高可靠性;如何控制機械手的動作，從而保證棋子的精確移位;如何與計算機網絡通訊，傳輸運動參數顯得尤為關鍵。為了滿足上述要求，本設計對機械手的總體結構進行了方案設計，著重研究了三維網絡

2、圍棋機器人機械手的單片機控制方法，改進后也能運用于其它棋種（包括國際象棋、中國象棋、跳棋等）。
　　本設計三維網絡圍棋機器人采用平面關節(jié)型機械手，其中大臂和小臂關節(jié)為回轉關節(jié)，它的作用是控制電磁閥水平移動棋子;Z軸關節(jié)為移動關節(jié)，用于控制電磁閥上下移動（提子、落子）。設計中控制系統選擇二級cpu結構，以下位機arm微處理器LM3S615為核心，與PC機通訊，按照位置參數控制平面關節(jié)直流電機，滿足下棋機器人機械手的運動控制要求。

3、r>　　本設計下棋動作模擬過程中為了保證棋子的精確移位，必須準確控制平面關節(jié)電機啟停、轉動方向，精確控制它的轉動速度和轉動時間。為了解決這一技術難題，采用了標準D-H參數法，通過運動學分析給出了棋子移動時大小臂轉動角度的計算公式，為轉動速度的設置和轉動時間的計算提供了依據;設計中通過安裝在大臂和小臂電機上的紅外光電開關，對大臂和小臂的光電脈沖計數，控制大臂和小臂的轉動時間，由脈沖的周期計算電機的實際轉速，再由單片機采用增量式PID算法計