并联机器人对每一个伺服电机采用并联连接，具有刚度大，转动的惯量小，控制精度高的优点。由于并联机器人的工作时的重量被均匀的分摊到多个机械臂上，使之工作时的最大操作重量有着很大的提高，承载能力强。同样，并联机器人也有着很大的缺点，需要很大的舵机固定平台，而且电路复杂，数学建模较为复杂，控制起来不便利。串联机器人是目前较为常用的控制方式，串联机器人在平面方向可以任意旋转，在竖直平面有一个自由度可以上下进行操作，这就使其在一个空间范围内可以较为准确的找到目标点。其舵机采用串联的接法首尾连接，电路设计简单，数学模型建立快捷，方便通过上位机进行精确地控制。如今，伺服电力发展迅速，无论是从稳定性还是扭矩，精度方面都可以实现串联结构的完整控制方案。串联机械臂的结构目前仍然大量使用。

 综上所述，本课题针对大量的生产一线的需求，以串联机械臂的结构为基本要求，研发出一款可以长时间稳定工作的智能机械手臂，为了方便操作，符合生产需求，本设计使用Visual Basic语言编写了一套完整的上位机软件，通过串口通讯方式使数据进行双向传输，使机械臂可以在恶劣的环境下长时间稳定，精确地运行，从而代替人工，节约生产成本，提升生产的良品率，是当今生产水平得到提升。

1.2  国内外研究现状 

基于舵机的简易手臂机器人可以实现在三维空间内较为灵活稳定的运行，完整的数学模型的建立可以使控制更加简洁高效。串联的机械臂结构简单，在特定领域专一性较强，可以重复完成各种操作指令，在工业领域发展迅速。国外智能机械臂发展的较早，早在20世纪50年代，就有了智能机械臂的雏形，并被广泛应用。经过几十年的不断发展，其机械臂也分为多种类型，常见的有液压驱动机械臂，气动机械臂，电动式机械臂等，在食品，医药的分拣包装，一线操作的循环使用方面备受欢迎。在各大公司的生产车间，尤其是高温，高压等恶劣操作环境中，都会看到各种机械臂工作的场景。

简易手臂机器人在我国发展较晚，工业机器人发展缓慢，研究水平还比较低。上世纪80年代以来，随着国家的重视，工业机器人有了飞速的发展。目前我国尚处于经济发展的转型阶段，机械臂作为智能化进程中的关键部分，各种类型的机器人开始有所突破。机械臂的大量使用是中国现代化进程中的关键部分，是解决劳动力短缺问题的根本途径，符合当今发展的潮流，具有很高的实用性。

1.3  主要研究内容 

本设计研究基于舵机的简易智能机械臂，本设计采用三个舵机控制三个关节部位，通过伺服电机提供的扭矩完成对整个机械臂的控制。三个舵机初始形成一定的角度，并在底座固定，使之仿照现实的手臂在三维空间内建立数学模型，并通过Visual Basic的串口通讯控件进行数据的传输，并且把伺服电机的当前参数在上位机上显示出来，并通过上位机对机械手臂进行严格精确的控制。与此同时，单片机内的数据也可以通过串口传送给单片机，使该系统具有很高的可操作性。串联机械臂的结构简单，成本低，控制方便，精确度高，是当前首选的一种控制模式。

2系统总体方案设计

2.1机械结构简介

简易机械臂由支架、三个伺服电机、两个关节、一个机械爪和一个固定平台组成，为了使控制更加灵活稳定，机械臂关节部位采用大扭矩，高旋转范围的伺服电机，并且降低机械自身的重量，增加单片机的驱动能力，提高舵机的控制精度，及灵活性。 K60单片机基于舵机的简易手臂机器人设计+程序+电路图(3):http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_52259.html