基于动作的机械手臂控制器

1一、项目背景及意义由于工业不断地进步，在工厂内的生产加工方式也由手工生产加工进化到机械生产加工，又由控制技术的不断发展，机械生产的加工方法，也由一人一机进化到一人多机的生产方式。更由于生产技术发展迅速及产品品质要求不断的提高，而使得生产线必须要使用到许多的机械手臂，以应对多变的生产流程。这时多用途的机械被发展出来，此即为机械手臂。其可以应对多变的生产要求 ，并被期待能够降低生产成本。目前工厂自动化已经为工业界在提高品质与产量方面导入新的阶段，而机械手臂在其间更扮演着一个举足轻重的角色。经过改装，这款机械手臂控制器可以帮助工程人员远程操控大型机械设备，避免靠近机器操作造成危险；此外，在灾害现场搜救时，使用机械手臂控制器控制搜救设备能够保证施工人员的安全；在医学诊疗、康复等相关的医学领域，机械手臂控制器也有非常大的应用空间，其精确操控的特性可以帮助医生更精确的进行手术。因此，它帮助人类处理危险和费力的工作，且具有许多自由度机构以增加机械手臂 3D运动，未来的应用包括工业，军事，医学研究，商业，家用的范围。制作机械手臂人机控制界面下达指令给控制器控制驱动器，并驱动电机，让感测器配合机械手臂能控制大所需要的位置，让机械手臂能够执行取物 ，置物，归零的动作，并实时模拟手臂移动和抓举，以了解机械手臂所有的指令和功能。二、产品与技术（ 1）产品设计基本思路：本项目是设计和制作一款基于动作的机械手臂控制器。该控制器是可穿戴器件，原理是以电位器作为感应元件连接蓝牙发射 、接收模块无线远程控制以 ATmega128单片机为核心的机械手臂，实现机械手臂与手臂控制器随动，实时模拟模拟手臂移动和抓举的功能。（ 2）产品设计独特之处：本作品是由无线数据传输模块制作而成的无线机械手臂控制器，原理是使用电位器控制舵机，舵机的转动完全和电位器同步 ，该机械手由舵机连接而成，将电位器联接成摇杆支架，由此实现机械手与摇杆支架同步运动。完全颠覆了以往通过按钮操控机械手的控制方法，使机械手控制系统更加智能化，操作更加简单方便。

8不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用。我国塑料机械已成为机械制造业发展最快的行业之一，年需求量在不断的加大。我国塑料机械产业的高速发展主要有以下两个大因素：一是对高技术含量装备的需求所带来的设备更新及陈旧设备的淘汰 ;二是海内塑料加工产业的高速发展，对塑料机械的需求旺盛。中国在2014年已经成为全球最大的工业机械手消费国。 2015年，中国机械手市场需求量达到 35000台，占全球总量的 20%，居全球之首。未来十年，中国机械手市场还将至少保持 30%以上的高速增长。所以机械手臂控制器的在工业上的市场前景广阔。32市场环境据了解，“十二五”期间，我国工程机械行业优势地位明显，工程机械产品自给率大大提升；国际化取得实质性进展，全球化服务质量大幅提升， 11家工程机 械企业 进 入世界 工 程 机 械 50强行列； 技 术 创 新 能 力 大幅度 提升 ，2010~2014年行业共获国家科技进步一等奖 1项、二等奖 4项，获国家技术发明奖二等奖 2项，并有百余项产品获中国机械工业及省部级科技奖。行业研发人员占比由 2003年的 72%增加到 2013年的约 15%；节能减排，绿色制造成果丰厚；产品优势明显，中国已成为世界上工程机械产品类别、产品品种最齐全的国家之一；智能化、信息化发展取得成效，大部分企业搭建了以 ERP为核心的企业资源规划系统，形成了采购、计划、制造、财务、销售、仓储一体化管控平台；工程机械行业标准化工作取得新进展，工程机械产品“走出去”获得了中国标准的支撑；企业高度重视产品售后服务，积极为用户提供整体解决方案，用户满意度大幅提高；满足了国家重点领域的应用。中国工程机械工业协会副会长兼秘书长苏子孟表示，“未来行业发展的总体思路要以创新思路为核心、以质量优先为重点、以强化基础为切入点、以优化环境为目标。”目前，工程机械行业技术发展处于数字化、智能化、宜人化、节能与环保、巨型化和微型化、减量化、轻量化等技术发展阶段，将向高性能、多功能、高可靠性、人性化、环境适应性、能源多样性以及机器人等多维度创新开发时期迈进。33市场定位在现今的生活上，科技日新月异的进展下，机械手臂与人类手臂的最大区别就在于灵活度与耐力，机械手可以在做同一动作的情况下而不会觉得累，作业的准确性和环境中完成作业的能力较人类来说有了很大提升。随着自动化的发展，机械手在人们生活中的应用将更加普遍。而没有控制系统的机械手却是一堆废铁，机械手的发展势必与控制系统双驹并驰。一款操作直观便捷的控制器将为人们的生产生活带来极大的便利。 因此，我们的产品具有良好的环境效益及针对性和高效性，可运用在对机械手具有需求的市场，产品的具体定位如下 ：（ 1）工业制造自动化生产线市场；（ 2）军事自动侦查与控制任务市场；（ 3）娱乐市场；（ 4）医疗器械市场。四、 项目的营销策略