吳細煌

摘要：隨著機械技術(shù)和計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，近幾年機器人技術(shù)也有了質(zhì)的飛越。目前我國在機械手方面的應(yīng)用主要在機床的焊接、加工、鍛造、制造等機械加工方面的領(lǐng)域，但是在工程機械領(lǐng)域方面機械手的品種、質(zhì)量、數(shù)量級性能等還很難滿足我國工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展需求，所以，機械手在工程機械領(lǐng)域的應(yīng)用和擴展迫在眉睫。本文基于單片機控制的管道施工機械手控制系統(tǒng)進行了設(shè)計，并在此基礎(chǔ)之上進行了分析和探討。

關(guān)鍵詞：單片機控制；管道施工；機械手控制

前言

管道施工機械手最早起源于美國一所大學(xué)的實驗室，該實驗室在21世紀之前就已經(jīng)研究并開發(fā)出第一代的大型混凝土管道施工機械手。近幾年，我國在對管道施工機械手進行研究的過程中也取得了一些比較顯著的成績。目前，我國對管道施工機械手的定位、結(jié)構(gòu)、路徑規(guī)劃、參數(shù)優(yōu)化等方面的研究比較多，但是基于單片控制的管道施工機械手方面的研究還比較欠缺。

1.單片機控制的管道施工機械手控制系統(tǒng)

1.1MSP430模塊以及外圍電路

MSP430模塊以及外圍電路主要使用的芯片有以下幾種：MSP430、MAX232、74LS373。MSP430是編寫程序和燒制程序的過程中所用到的一種單片機，上位PC機通過編寫程序及匯編程序的方式燒制到MSP430之中，MSP430將控制輸出的電壓信號傳輸給A/D；MAX232芯片是下位單機片與上位PC機的通信接口這個部分還包括三個電容以及一個震蕩電路；74LS373是數(shù)據(jù)地址的寄存器。

MSP430單片機是TI公司研發(fā)的新型產(chǎn)品，它的快閃微控制器的功耗非常低。MSP430待機電流為1.5uA/MHz，正常進行工作電壓為3V，電流則小于350uA/MHz。正常工作的溫度在﹣40℃～﹢80℃之間。MSP430單機片的外圍模塊主要包括16位定時器、基本定時器、I/O端口、ADC轉(zhuǎn)換器、液晶顯示驅(qū)動模塊以及異步同步穿行通訊口。MSP430的RAM、ROM以及外圍模塊，都共用同一個空間進行尋址。對于Fsash型的MSP430單片機，內(nèi)部還集成有1KB存放自舉程序以及128B的信息存儲器，數(shù)據(jù)以字節(jié)或字的方式進行訪問，而代碼儲存器的訪問則通過字的形式獲取代碼。

MSP430以及外圍的硬件電路

2.1實驗裝置

MSP430以及外圍電路模塊主要由MSP430、MAX232、74LS373三個芯片組成；數(shù)據(jù)采集調(diào)理模塊主要由四分頻芯片、基準電源、非門芯片等三個部分組成；功率驅(qū)動主要由基準電源、DAC0832、功率放大電路等組成。

2.2結(jié)果分析

實驗結(jié)果現(xiàn)實，在單片機進行控制的系統(tǒng)之下管道施工機械手可以按照預(yù)定的要求進行工作，完成指定的動作。由于將傳感器安裝于液壓缸上，因此電壓信號發(fā)生改變時，液壓缸移動的信號會反饋給上位機，通過對控制程序進行改變的方式對液壓缸的移動方向跟速度進行實時的控制。

3.結(jié)語

隨著科技的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，實現(xiàn)單片機控制的管道施工機械手控制，無論是在工程機械領(lǐng)域，還是在機械加工方面都有著非常重要的意義。管道施工機械手控制作為一項新興的技術(shù)領(lǐng)域，相關(guān)工作者應(yīng)該加大對這方面的研究，促進該領(lǐng)域的快速有效發(fā)展。

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