臺灣博碩士論文加值系統

本論文使用CAN bus做為手臂的控制網路，應用Maxon馬達與Maxon馬達定位控制器作為驅動架構。目的是開發一個穩定、安靜、高速、高精密度運作，多關節式的六軸機械手臂。手臂自由度類似於人類的手臂，可進行簡單動作、自動抓取指定物件，並穩定地放置到指定區域。手臂可在50公分範圍內準確投球。馬達定位控制器可感測馬達電流大小，可設定電流閥值從而控制夾爪抓到物體時自動停止運轉，一方面是馬達過電流保護，另一方面可夾住物體，此功能可以應用於抓取易碎品如拆卸燈泡。

This thesis developed a control system for robot arm using CAN bus communication network, and applied Maxon motor as joint and Maxon position controller as motor driver. This research developed a six axes robot arm which be controlled on stable, quiet, high speed, high precision. The degree of freedom, or DOF of robot arm is similar to human arm, can operated with some simple motion, such as point to point catch and put object, throw a small ball into a box within 50cm range. In addition, the motor position controller has overcurrent protection which can measures the operating current of motor, and users can set the current threshold to prevent the motor operate with overcurrent. This function can be applied on catching fragile object such as uninstalling a bulb.

摘要
Abstract
誌謝
目錄
表目錄
圖目錄
第一章、 緒論
1.1 前言
1.2 文獻回顧
1.3 研究動機
1.4 論文架構
第二章、 運動學理論推導
2.1 位置、方位及座標系
2.1.1 位置簡述
2.1.2 方位簡述
2.2 座標系之間的轉換
2.2.1 座標系的平移映射
2.2.2 座標系的旋轉映射
2.2.3 普遍映射
2.3 順向運動學
2.3.1 連桿簡述
2.3.2 機械手臂運動分析
第三章、 系統架構與設計
3.1 系統架構簡介
3.2 機械手臂電源
3.3 手臂架構
3.3.1 馬達自由度方向
3.3.2 自由度運動極限
3.3.3 機械手臂工作區域
3.4 感測器系統
3.4.1 近接開關
3.4.2 溝槽連接器型光電素子
3.5 馬達控制系統
3.5.1 Maxon 馬達定位控制器
3.5.2 Maxon馬達
3.5.3 諧和式減速機
3.6 資料傳輸及通信
3.6.1 CAN簡介[11]
3.6.2 NI PCI-CAN介面卡
第四章、 運動控制平台人機介面
4.1 EPOS UserInterface介面
4.1.1 調整器校正
4.1.2 I/O組態設定
4.1.1 各操作模式
4.2 Visual Basic 軟體介面
4.2.1 Open Device
4.2.2 單軸控制框架
4.2.3 資料庫控制框架
4.2.4 動作控制框架
4.2.5 整體控制項
4.3 動作姿態錄製
第五章、 實驗結果
5.1 手舞足蹈
5.2 點對點抓放物體
5.3 投擲小球
5.4 拆卸燈泡
第六章、 結論與未來展望
6.1 結論
6.2 未來展望
參考文獻
自傳

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