K60单片机基于舵机的简易手臂机器人设计+程序+电路图(4)

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2.2电机的选择

对于机械手臂这种执行机构，电机的选择尤为重要。电机为机械臂每个关节的灵活运动提供扭矩，没有符合控制要求的扭矩和精度，各种控制方案就无从谈起。经过计算，串联机械臂的电机的可旋转角度为360度，机械爪的电机的可旋转角度在180度。关节部位机械臂的扭矩为10KG以上，每个电机的控制精度在2度以内，以保证现场精确稳定的重复操作要求。对此，本设计有以下几种方案：

（1）方案一：采用直流减速电动机

直流减速电机是当前控制系统中较为常用的电机,源)自(751+文=论]文]网[www.751com.cn，在直流电机正常运转的基础上，通过正价齿轮的个数来降低电机的转速。直流电机的在一些需要大扭矩的场合尤为重要。而直流电机的缺点是转速较慢，控制精度低，要想精确控制还需加入高精度的编码器进行反馈控制，在本设计中，大大增加了控制成本和系统复杂程度。

（2）方案二：步进电机

步进电机在开环系统中使用较多，步进电机的回旋角度主要受脉冲信号节制，脉冲的信号的频率和脉冲数决定这步进电机的旋转速度和旋转角度[6]。以下图四相步进电机为例，步进电机一般使用直流供电，对步进电机的各绕组按照一定的时序进行循环通电[7]，使步进电机进行旋转。现在市场上一般的步进电机一周分为200个脉冲，最高旋转角度为1.8度。控制精度高，使用简洁方便，外围电路简单。步进电机的缺点是力矩小，驱动电路复杂，生产成本大大提高。