机器人滚珠丝杆

机器人技术是一门跨多个学科的综合性技术，它涉及自动控制、计算机、传感器、人工智能、电子技术和机械工程等多种学科的内容。随着工业自动化程度的不断提高，多关节机械臂在工业生产中开始得到广泛的应用，设计了应用单片机控制机械臂的控制系统。驱动方面，采用丝杠和滚珠花键结合在一起的专用机器人滚珠丝杆,电机选用了步进电机，因为步进电机是一种能将电脉冲信号转换成角位移的机电元件，易于控制转速及角位移。

系统采用上下位机的结构，利用串口通信技术保证上下位机的通信。这种结构可以充分发挥上位(机运算能力强的特点，可以进行路径规划，下位机可以专心控制机械臂的运动。
机器人机械臂是具有六个动作、五个半自由度的多关节型机器人，能够模仿人体上肢的部分功能，六个动作既可单轴控制，也可六轴同时控制。系统主要由上位机、单片机、驱动电路、检测电路、六个步进电机、机器人滚珠丝杆、执行机构组成。

机器人驱动机构由六个高性能二相混合式步进电机组成。步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点，使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变得非常简单。步进电机配以高性能驱动电源，直接驱动丝杆螺母机构或蜗轮蜗杆机构，实现各个关节的运动。

机器人检测电路主要用来检测关节限位信号以及抓取机构的夹紧信号。它是应用霍尔元件来检测机器人滚珠丝杆运行的极限位置，在丝杆螺母上装有磁钢，当磁钢运
行到霍尔元件的位置时就会产生相应的极限信号，再把极限信号送给单片机相应的输入端口来控制电机的运转。机器人滚珠丝杆常应用在Stewart平台 的机械手上。