CDS5500机器人舵机用户手册

机器人舵机CDS5500用户手册ProMotion CDS5500

Manual

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第一章部件概述

1.1产品特性

proMOTION CDS系列机器人舵机属于一种集电机、伺服驱动、总线式通讯接口为一体的集成伺服单元，主要用于微型机器人的关节、轮子、履带驱动，也可用于其他简单位置控制场合。CDS5500的特点如下所示：

◆大扭矩：16Kgf cm

◆高转速：最高0.16s/60°输出转速

◆宽电压范围供电

DC 6.6V～10V

◆0.32°位置分辨率

◆双端安装方式，适合安装在机器人关节◆高精度全金属齿轮组，双滚珠轴承

◆连接处O型环密封，防尘防溅水◆位置伺服控制模式下转动范围0-300°◆可设置为电机模式整周旋转，开环调速◆总线连接，理论可串联254个单元

◆高达1M通讯波特率

◆0.25KHz的伺服更新率

◆兼容Robotis Dynamixel通讯协议

◆具备位置、温度、速度、电压反馈

1.2结构尺寸

1.3电气连接

1.3.1 引脚定义

proMOTION CDS系列机器人舵机电气接口如下图，两组引脚定义一致的接线端子可将舵机逐个串联起来。

1.3.2舵机通讯方式

CDS5500采用异步串行总线通讯方式，理论多至254个机器人舵机可以通过总线组成链型，通过UART异步串行接口统一控制。每个舵机可以设定不同的节点地址，多个舵机可以统一运动也可以单个独立控制。

CDS5500的通讯指令集开放，通过异步串行接口与用户的上位机(控制器或PC机)通讯，您可对其进行参数设置、功能控制。通过异步串行接口发送指令，CDS5500可以设置为电机控制模式或位置控制模式。在电机控制模式下，CDS5500可以作为直流减速电机使用，速度可调；在位置控制模式下，CDS5500拥有0-300°的转动范围，在此范围内具备精确位置控制性能，速度可调。

只要符合协议的半双工UART异步串行接口都可以和CDS5500进行通讯，对CDS5500进行各种控制。主要有以下两种形式：

方式1：通过调试器控制CDS5500

PC机会将调试器识别为串口设备，上位机软件通过串口发出符合协议格式的数据包，经调试器转发给CDS5500。CDS5500会执行数据包的指令，并且返回应答数据包。

RobotServoTerminal是博创推荐调试软件，您也可根据本手册提供的协议设计专用的PC 端软件。

方式2：通过专用控制器控制CDS5500

方式1可以快捷地调试CDS系列机器人舵机、修改各种性能与功能参数。但是，这种方式离不开PC机，不能搭建独立的机器人构型。您可以设计专用的控制器，通过控制器的UART端口控制舵机，1.3.3小节给出了控制器UART接口原理图，第五章给出了控制器的最小系统设计说明，您可以依此设计出专用控制器。

1.3.3 UART接口原理图

CDS系列机器人舵机用程序代码对UART异步串行接口进行时序控制，实现半双工异步串行总线通讯，通讯速度可高达1Mbps，且接口简单、协议精简。

在您自行设计的控制器中，用于和CDS5500通讯的UART接口必须如下图所示进行处理。

第二章通讯协议

2.1通信协议概要

控制器和舵机之间采用问答方式通信，控制器发出指令包，舵机返回应答包。

一个网络中允许有多个舵机，所以每个舵机都分配有一个ID号。控制器发出的控制指令中包含ID信息，只有匹配上ID号的舵机才能完整接收这条指令，并返回应答信息。

通信方式为串行异步方式，一帧数据分为1位起始位，8位数据位和1位停止位，无奇偶校验位，共10位。

CDS5500上电后首先进入了固件更新等待时间，等待2s，在这期间不响应任何指令。2s后才运行用户程序，开始正常工作。

2.2指令包

指令包格式：

字头ID号数据长度指令参数校验和

0XFF 0XFF ID Length Instruction Parameter1 ...Parameter N Check Sum ID: 每个舵机都有一个ID号。ID号范围0～253,转换为十六进制0X00～0XFD。

广播ID: ID号254为广播ID,若控制器发出的ID号为254(0XFE)，所有的舵机均接收指令，但都不返回应答信息。

数据长度：等于待发送的参数长度N加上2，即“N+2”。

参数：除指令外需要补充的控制信息。

校验和：校验和Check Sum，计算方法如下：

Check Sum = ~ (ID + Length + Instruction + Parameter1 + ... Parameter N) 若括号内的计算和超出255,则取最低的一个字节，“~”表示取反。

2.3 应答包

应答包是CDS5500对控制器的应答，应答包格式如下：

字头ID 数据长度当前状态参数校验和

0XFF 0XFF ID Length ERROR Parameter1 ...Parameter N Check Sum 返回的应答包包含舵机的当前状态ERROR，若舵机当前工作状态不正常，会通过这个字节反映出来，每一位的代表的信息如下：

BIT6 指令错误如果收到一个未定义的指令或收到ACTION

前未收到REG WRITE指令置1

BIT5 过载位置模式运行时输出扭矩小于负载置1

BIT4 校验和错校验和错误置1

BIT3 指令超范围指令超过指定范围置1

BIT2 过热温度超过指定范围置1

BIT1 角度超范围角度超过设定范围置1

若

若指令是读指令READ DATA，则Parameter1 ...Parameter N是读取的信息。

其他数据的含义和指令包一样。

2.4 指令类型

可用指令如下：

指令功能值参数长度PING（查询）查询工作状态0x01 0

READ DATA（读）查询控制表里的字符0x02 2

WRITE DATA（写）往控制表里写入字符0x03 不小于2

0x04 不小于2 REG WRITE（异步写）类似于WRITE DATA，但是控制字符写入后并

不马上动作，直到ACTION指令到达

ACTION（执行异步写）触发REG WRITE写入的动作0x05 0

RESET（复位）把控制表复位为出厂值0x06 0

SYNC WRITE（同步写）用于同时控制多个CDS5500 0x83 不小于4 2.4.1 写指令WRITE DATA

功能写数据到CDS5500的控制表

长度N+3 (N为写入数据的长度)

指令0X03

参数1 数据写入段的首地址

参数2 写入的第一个数据

参数3 第二个数据

参数N+1 第N个数据

例1把一个任意编号的CDS5500的ID设置为1。

在控制表里保存ID号的地址为3（控制表见后文），所以在地址3处写入1即可. 发送指令包的ID使用广播ID (0xFE)。

指令帧：0XFF 0XFF 0XFE 0X04 0X03 0X03 0X01 0XF6

字头ID 有效数据长度指令参数校验和0XFF 0XFF 0XFE 0X04 0X03 0X03 0X01 0XF6 校验和的计算方法如下：

Check Sum = ~ (ID + Length + Instruction + Parameter1 + ... Parameter N) 若计算的和超出255,则取最低的一个字节，“~”表示取反。

2.4.2 读指令READ DATA

功能从CDS5500的控制表里读出数据

长度0X04

指令0X02

参数1 数据读出段的首地址

参数2 读取数据的长度

例2 读取ID为1的CDS5500的内部温度。

在控制表里从地址0X2B处读取一个字节。

指令帧：0XFF 0XFF 0X01 0X04 0X02 0X2B 0X01 0XCC

返回的数据帧：0XFF 0XFF 0X01 0X03 0X00 0X20 0XDB

字头ID 有效数据长度工作状态参数校验和0XFF 0XFF 0X01 0X03 0X00 0X20 0XDB 读出的数据是0x20，说明当前的温度约是32℃（0x20）。

2.4.3 异步写指令REG WRITE

REG WRITE指令相似于WRITE DATA，只是执行的时间不同。当收到REG WRITE指令帧时，把收到的数据储存在缓冲区备用，并把Registered Instruction寄存器（Address 0x2c）置1。当收到ACTION指令后，储存的指令最终被执行。

长度N+3 (N 为要写入数据的个数)

指令0X04

参数1 数据要写入区的首地址

参数2 要写入的第一个数据

参数3 要写入的第二个数据

参数N+1 要写入的第N个数据

2.4.4 执行异步写指令ACTION

功能触发REG WRITE指令

长度0X02

指令0X05

参数无

ACTION 指令在同时控制多个CDS5500时非常有用。

在控制多个独立的CDS5500时，使用ACTION指令可以使第一个和最后一个CDS5500同时执行各自的动作，中间无延时。

对多个CDS5500发送ACTION指令时，要用到广播ID（0xFE）,因此，发送此指令不会有数据帧返回。

2.4.5 查询状态指令PING

功能读取CDS5500的工作状态

长度0X02

指令0X01

参数无

例3读取ID号为1的CDS5500的工作状态

指令帧：0XFF 0XFF 0X01 0X02 0X01 0XFB`

字头ID 有效数据长度指令校验和

返回的数据帧：0XFF 0XFF 0X01 0X02 0X00 0XFC

字头ID 有效数据长度工作状态校验和

0XFF 0XFF 0X01 0X02 0X00 0XFC

指令且校验和正确，都会返回舵机工作状态。

2.4.6 复位指令RESET

功能把控制表里的数据复位为出厂值

长度0X02

指令0X06

参数无

例4复位CDS5500，ID号为0。

返回的数据帧：0XFF 0XFF 0X00 0X02 0X00 0XFD

2.4.7 同步写指令SYNC WRITE

功能用于同时控制多个CDS5500。

ID 0XFE

长度(L + 1) * N + 4 (L: 发给每个CDS5500的数据长度, N: CDS5500的个数)

指令0X83

参数1 写入数据的首地址

参数2 写入的数据的长度(L)

参数3 第一个CDS5500的ID号

参数4 写入第一个CDS5500的第一个数据

参数5 写入第一个CDS5500的第二个数据

...

参数L+3 写入第一个CDS5500的第L个数据

参数L+4 第二个CDS5500的ID号

参数L+5 写入第二个CDS5500的第一个数据

参数L+6 写入第二个CDS5500的第二个数据

…

参数2L+4 写入第二个CDS5500的第L个数据

….

不同于REG WRITE+ACTION指令的是实时性比它更高，一条SYNC WRITE指令可一次修改多个CDS5500的控制表内容，而REG WRITE+ACTION指令是分步做到的。尽管如此，使用SYNC WRITE指令时，写入的数据长度和保存数据的首地址必须相同即必须执行相同的动作。

例5对4个CDS5500写入如下的位置和速度

ID0: 位置：0X010；速度:0X150

ID1: 位置：0X220；速度:0X360

ID2: 位置：0X030；速度:0X170

ID3: 位置：0X220；速度:0X380

指令帧: 0XFF 0XFF 0XFE 0X18 0X83 0X1E 0X04 0X00 0X10 0X00 0X50 0X01

0X01 0X20 0X02 0X60 0X03 0X02 0X30 0X00 0X70 0X01 0X03 0X20 0X02 0X80

0X03 0X12

字头ID 有效数据长度指令参数校验和0XFF 0XFF 0XFE 0X18 0X83 0X1E 0X04

0X12

0X00 0X10 0X00 0X50 0X01

0X01 0X20 0X02 0X60 0X03

0X02 0X30 0X00 0X70 0X01

0X03 0X20 0X02 0X80 0X03

第三章内存控制表

3.1 内存控制表

机器人舵机本身的信息和控制参数形成了一张表，保存在其控制芯片的RAM和EEPROM区域。我们通过实时修改表里的内容，可以达到实时控制舵机的目的。这张表称为内存控制表，内容如下：

若控制参数有“L”、“H”之分的命令，其范围为0x00—0x3ff；参数只占一个字节的命令，其范围为0x00—0xff。

保存在RAM里的参数掉电后不会保存，保存在EEPROM里的参数，掉电后可以保存。“-- ”表示不可修改参数。

详细描述如下：

0x03：

保存舵机的ID号。

0x04:

保存波特率计算参数。

波特率的计算公式：Speed(BPS) = 2000000/(Address4+1)。

Address4默认为1，表示的波特率为1M，可按此公式把波特率修改为用户需要的其他波特率，但掉电后只有1M，500K，250K，115200，57600，19200会保存。其他的波特率会被恢复为1M.

公式中Address4即为0x04地址保存的数据。波特率和相应的计算参数的对照如下表：

1 0x01 1000000.0 1000000.0 0.000%

3 0x03 500000.0 500000.0 0.000%

7 0x07 250000.0 250000.0 0.000%

16 0x10 117647.1 115200.0 -2.124%

34 0x22 57142.9 57600.0 0.794%

103 0x67 19230.8 19200.0 -0.160% 0x05:

设置返回延迟时间，即当舵机收到一条需要应答的指令后，延迟多长时间应答可由您设置。时间范围：参数（0~255）*2US，若参数250，即500us后应答；但参数为0，表示以最短的时间应答，由于CDS5500需要约8us的最小反应时间，所以实际最小应答时间为8us。

0x06～0x09:

设置舵机可运行的角度范围，顺时针角度限制=< 目标角度值≤<= 逆时针角度限制值。

注意，顺时针角度限制值必须小于逆时针角度限制值。若目标角度值超过范围，则等于限制值，且舵机状态位的角度超范围标志会置1。

0x0B

最高工作温度，定为80度，用户修改无效。

0x0E～0x0F:

设置舵机的最大输出力矩。0X03FF对应CDS5500的最大输出能力。

0x10:

应答级别，设置舵机接收到数据后是否返回数据。

0x11:

设置LED闪烁报警条件。

0x12:

设置卸载条件。

BIT5过载标志无效，当CDS5500 过载后，扭力会自动降低为不会烧毁的安全值，而不会完全卸载。

0x18:

力矩输出开关，“1”开，“0”关。

0x19:

LED开关，“1”开，“0”关。

0x1A～0x1B:

位置闭环的死区大小。

0x1C～0x1D:

位置闭环的P参数，影响位置环的调节快慢。用户一般不需要修改此参数，控制运动平滑度的是ACC，DCC。即加速度和减速度。由0x22～0x23设置。

0x1E～0x1F:

命令舵机运行至的位置，范围0x0000—0x03ff,0x0000对应0度，0x03ff对应300度，偏差±2%。

0x20～0x21:

设置舵机运行至目标位置的速度。设置为1023时，对应与CDS5500的最大速度

62RPM。

位置模式时最小速度为1，最大速度1023，速度0等价于1023。

0x22～0x23:

舵机运行的加速度和减速度(ACC,Dcc).范围0~255。

0x24～0x2E:

舵机的运行状态，如当前位置、速度等，只能读不能写。

0x2C：

若有REG WRITE指令等待执行，则显示为1，当REG WRITE指令执行完毕后显示为0。

0x2E：

若舵机正在运行中显示为1，反之显示为0。

0x2F：

锁功能位。若该位设置为1，则只有0x18～0x23可以被修改，其他位置被锁住不能修改。一旦锁功能生效，必须掉电后该功能方才失效。

0x30～0x31:

PWM占空比的最小输出值。

3.2 电机调速模式

CDS系列机器人舵机可以切换为电机调速模式，可用于轮子、履带等周转的执行机构上。

把顺时针角度限制和逆时针角度限制（0x06～0x09）都设置为0，再给一个速度（0x20～0x21），舵机就以电机调速模式转动起来。速度有大小和方向的控制方式，如下表所示：

BIT9为大小。

注意：电机模式时，加减速度相等，由0x22设置。

第四章示例

●例1：把ID号为1的舵机改为0

指令= WRITE DATA；地址= 0X03; 数据= 0x00

指令包：FF FF 01 04 03 03 00 F4

应答包：FF FF 01 02 00 FC

状态：无错误

注意：除非同时将多个舵机设置成相同的ID地址，否则，舵机需要逐个设置ID 号。指令包是指主控制器或调试器发送给CDS5500的控制数据，应答包是指CDS5500返回的信息。

●例2：把0号舵机运行的角度范围限制在0～150°之间

指令= WRITE DATA；地址= 0X08; 数据= 0XFF, 0X01

指令包：FF FF 00 05 03 08 FF 01 EF

应答包：FF FF 00 02 00 FD

状态：无错误

●例3：把0号舵机工作温度的上限设置到80摄氏度

指令= WRITE DATA；地址= 0X0B; 数据= 0X50

指令包：FF FF 00 04 03 0B 50 9D

应答包：FF FF 00 02 00 FD

状态：无错误

●例4：把0号舵机允许的工作电压范围设为6V～9V

6V用60（0X3C）表示，9V用90（0X5A）表示

指令= WRITE DATA；地址= 0X0C; 数据= 0X3C, 0X5A

指令包：FF FF 00 05 03 0C 3C 5A 55

应答包：FF FF 00 02 00 FD

状态：无错误

●例5：把0号舵机的输出力矩限制为最大值的一半

输出最大时对应0x03ff，所以输出一半对应0x01ff

指令= WRITE DATA；地址= 0X0E; 数据= 0XFF, 0X01

指令包：FF FF 00 05 03 0E FF 01 E9

应答包：FF FF 00 02 00 FD

状态：无错误

●例6：设置0号舵机对所有的输入都不返回数据

指令= WRITE DATA；地址= 0X10; 数据= 0X00

指令包：FF FF 00 04 03 10 00 E8

应答包：FF FF 00 02 00 FD

状态：无错误

●例7：让0号舵机卸载

指令= WRITE DATA；地址= 0X18; 数据= 0X00

指令包：FF FF 00 04 03 18 00 E0

应答包：FF FF 00 02 00 FD

状态：无错误

●例8：让0号舵机以中速运动至150°的位置

全速时对应0x03ff，则中速可设置为0x01ff，300°对应0x03ff，所以150°对应0x01ff 指令= WRITE DATA；地址= 0X1E; 数据= 0x00, 0x02, 0x00, 0x02

指令包：FF FF 00 07 03 1E 00 02 00 02 D3

应答包：FF FF 00 02 00 FD

状态：无错误

●例9：让2号舵机运动至0°位置,1号舵机运行至300°位置。

注意：要求它们同时开始运行。

运用REG_WRITE + ACTION指令可以实现它们同时动作

ID=2；指令= REG_WRITE；地址= 0X1E; 数据= 0x00, 0x00

ID=1；指令= REG_WRITE；地址= 0X1E; 数据= 0xFF, 0x03

ID=0XFE; 指令= ACTION

指令包：FF FF 02 05 04 1E 00 00 D6

应答包：FF FF 02 02 00 FB

指令包：FF FF 01 05 04 1E FF 03 D5

应答包：FF FF 01 02 00 FC

指令包：FF FF FE 02 05 FA

使用广播地址，无应答包

状态：无错误

●例10：设置0号舵机内存控制表里，只能对0x18～0x23地址段进行修改

即在地址0x2f上写入1

指令= WRITE DATA；地址= 0X2F; 数据= 0x03

指令包：FF FF 00 04 03 2F 01 C8

应答包：FF FF 00 02 00 FD

状态：无错误

●例11：将0号舵机位置闭环时运行的加速度设为4，减速度设为6

加、减速度的最大值为255

指令= WRITE DATA；地址= 0X30；数据= 0X04, 0X06

指令包：FF FF 00 05 03 30 04 06 BD

应答包：FF FF 00 02 00 FD

状态：无错误

第五章基于AVR单片机的舵机控制器开发5.1原理图

在实际使用CDS5500舵机时，您可能需要自己开发控制器来控制舵机。下图是一个比较简单的舵机控制卡原理图，您可以参考此图设计自己的控制卡。

5.2 控制卡程序开发

本文使用Eclipse作为开发环境，您如果不熟悉Eclipse开发AVR程序，请参考文档《EclipseForAVR程序开发》。该程序最初的目标是让一个舵机在两个位置之间摆动，接下来通过添加代码，可以实现一个通过两个红外传感器来进行避障小车的控制逻辑。下面介绍开发过程。

5.21 创建工程

运行Eclipse，选择“File”->”New”->”C Project”菜单项，新建工程，如下图所示。

在弹出的对话框中，“Project Name”处输入“ServoControl”，在“Project Type”列表中展开“AVR Cross Target Application”项，选择“Empty Project”，如下图所示，点击“Next”。

弹出选择配置对话框，如下图所示，直接点击“Next”。

弹出目标设备属性设置对话框，在“MCU Type”下拉列表中选择“ATmega128”，“MCU Frequency”中输入“16000000”，如下图所示。点击“Finish”完成工程创建。

机器人常用舵机整理

机器人专用舵机SR430P金属齿轮双轴承14公斤180度舵机产品简介 J型插头，180度机器人舵机，1铜齿轮＋4塑胶齿轮，双轴承 产品包装 ◇彩盒包装 包装内容：舵机本体×1个、摆臂附件×1袋、说明书×1张 包装规格：尺寸-57×38×48mm、净重-46g、毛重-52.1g ◇散装（PE袋） 包装内容：舵机本体×1个、摆臂附件×1袋 包装规格：尺寸-120×85×0.07mm、净重-46g、毛重-49.1g 市场价格：80元左右

2 机器人专用舵机春天SR-431 180度舵机产品简介 J型插头，180度机器人舵机，全铜齿轮，双轴承 产品包装 ◇彩盒包装 包装内容：舵机本体×1个、摆臂附件臂×1袋、说明书1张 包装规格：尺寸-57×38×48mm、净重-62g、毛重-84.4g ◇散包装（PE袋） 包装内容：舵机本体×1个、摆臂附件×1袋 包装规格：PE袋120×85×0.07mm、净重-62g、毛重-79g 市场价格：100左右

3 机器人专用舵机春天SR-310 180度舵机 产品简介 用于机器人，1金属齿轮+4塑胶齿轮，转动范围180度产品包装 ◇散装（PE袋） 包装内容：舵机本体×1个、摆臂附件×1袋 包装规格：尺寸-95×85×0.07mm、净重-20g、毛重-25.8g 市场价：45元左右

3 机器人专用舵机春天SR-403 180度舵机 产品简介“ 机器人舵机，金属齿轮，双轴承，转动范围180度，输出齿有“花键”和“六角”两种。 产品包装 ◇彩盒包装 包装内容：舵机本体×1个、摆臂附件×1袋、说明书1张 包装规格：尺寸-57×38×48mm 净重-67g 毛重-87.55g ◇散装 包装内容：舵机本体×1个、摆臂附件×1袋 包装规格：尺寸-120×85×0.07mm 净重-67g 毛重-72.4g

工业机器人控制系统组成及典型结构

工业机器人控制系统组成及典型结构 一、工业机器人控制系统所要达到的功能机器人控制系统是机器人的重要组成部分，用于对操作机的控制，以完成特定的工作任务，其基本功能如下： 1、记忆功能：存储作业顺序、运动路径、运动方式、运动速度和与生产工艺有关的信息。 2、示教功能：离线编程，在线示教，间接示教。在线示教包括示教盒和导引示教两种。 3、与外围设备联系功能：输入和输出接口、通信接口、网络接口、同步接口。 4、坐标设置功能：有关节、绝对、工具、用户自定义四种坐标系。 5、人机接口：示教盒、操作面板、显示屏。 6、传感器接口：位置检测、视觉、触觉、力觉等。 7、位置伺服功能：机器人多轴联动、运动控制、速度和加速度控制、动态补偿等。 8、故障诊断安全保护功能：运行时系统状态监视、故障状态下的安全保护和故障自诊断。 二、工业机器人控制系统的组成 1、控制计算机：控制系统的调度指挥机构。一般为微型机、微处理器有32 位、64 位等如奔腾系列CPU 以及其他类型CPU 。 2、示教盒：示教机器人的工作轨迹和参数设定，以及所有人机交互操作，拥有自己独立的 CPU 以及存储单元，与主计算机之间以串行通信方式实现信息交互。 3、操作面板：由各种操作按键、状态指示灯构成，只完成基本功能操作。 4、硬盘和软盘存储存：储机器人工作程序的外围存储器。 5、数字和模拟量输入输出：各种状态和控制命令的输入或输出。 6、打印机接口：记录需要输出的各种信息。 7、传感器接口：用于信息的自动检测，实现机器人柔顺控制，一般为力觉、触觉和视觉传感器。 8、轴控制器：完成机器人各关节位置、速度和加速度控制。 9、辅助设备控制：用于和机器人配合的辅助设备控制，如手爪变位器等。 10 、通信接口：实现机器人和其他设备的信息交换，一般有串行接口、并行接口等。 11 、网络接口 1) Ethernet 接口：可通过以太网实现数台或单台机器人的直接PC 通信，数据传输速率高达 10Mbit/s ，可直接在PC 上用windows 库函数进行应用程序编程之后，支持TCP/IP 通信协议，通过Ethernet 接口将数据及程序装入各个机器人控制器中。

机器人实验2舵机及其调试系统

院系电子信息工程系班级 10电气4 姓名齐国昀学号 107301427 实验名称舵机及其调试系统实验日期 2012-11-27 一．实验目的 1：学习舵机控制原理； 2：学习R/C舵机控制原理； 3：学习CSD55XX舵机控制原理； 4：学习舵机调试系统的使用。 二．实验要求 1. 通过舵机调试系统对单个舵机及多个串联舵机的ID进行设置； 2. 检验电机模式工作是否正常； 3. 检验舵机模式工作是否正常； 4. 将舵机转轴调整到中位； 5. 了解舵机的其他信息。 三．实验设备 1. 6个CSD55XX舵机； 2. 多功能调试器； 3. 电源线、USB数据线、舵机线。 四．实验原理 1、CSD55XX舵机 1）引脚定义 proMOTIOCDS 系列机器人舵机电气接口如下图，两组引脚定义一致的接线端子可将舵机逐个串联起 来。 第 1 页共 3 页指导老师签名

院系电子信息工程系班级 10电气4 姓名齐国昀学号 107301427 实验名称舵机及其调试系统实验日期 2012-11-27 2）舵机通讯方式 CDS55xx采用异步串行总线通讯方式，理论多至254个机器人舵机可以通过总线组成链型，通过UART异步 串行接口统一控制。每个舵机可以设定不同的节点地址，多个舵机可以统一运动也可以单个独立控制。 CDS55xx的通讯指令集开放，通过异步串行接口与用户的上位机(控制器或PC机)通讯，您可对其进行参 数设置、功能控制。通过异步串行接口发送指令，CDS55xx可以设置为电机控制模式或位置控制模式。在电 机控制模式下，CDS55xx可以作为直流减速电机使用，速度可调；在位置控制模式下，CDS55xx拥有0-300° 的转动范围，在此范围内具备精确位置控制性能，速度可调。 只要符合协议的半双工UART异步串行接口都可以和CDS55xx进行通讯，对CDS55xx进行各种控制。 2、多功能调试器 UP-Debugger 多功能调试器集成了USB-232，半双工异步串行总线、AVRISP 三种功能，体积小巧、功能 集成度高，是一种可靠且方便的调试设备。 1）特性 通过功能选择按钮可以让调试器的工作模式在RS232、AVRISP、数字舵机调试器之间相互切换。可以对AVR控制器进行串口通讯调试和程序下载，可以对proMotioCDS5500数字舵机进行调试和控制。具体功能及 接口定义如图所示： 2）多功能调试器的三种工作模式 （1）RS232 模式； （2）AVRISP 模式； （3）Robot Servo（机器人舵机）模式。 第 2 页共 3 页指导老师签名

机器人常用舵机整理

机器人常用舵机整理 机器人专用舵机SR430P金属齿轮双轴承 14公斤180度舵机 产品简介 J型插头，180度机器人舵机，1铜齿轮+ 4塑胶齿轮，双轴承 产品包装 ?彩盒包装 包装内容：舵机本体X1个、摆臂附件X1袋、说明书X1张 包装规格：尺寸-57為8 >48mm、净 重-46g、毛重-52.1g ?散装（PE袋） 包装内容：舵机本体X1个、摆臂附件X1

袋 包装规格：尺寸-120 35 X）.07mm、净重-46g、毛重-49.1g 市场价格：80元左右

2机器人专用舵机春天 SR-431 180度舵机 产品简介 J 型插头，180度机器人舵机，全铜齿轮，双轴承 产品包装 ?彩盒包装 包装内容：舵机本体 X1个、摆臂附件臂X 1袋、说明书1张 包装规格：尺寸-57 X 38 M8mm 、净重-62g 、毛重-84.4g ?散包装（PE 袋） 包装内容：舵机本体 X1个、摆臂附件X 1袋 包装规格：PE 袋120 X85 X0.07mm 、净重-62g 、毛重-79g 市场价格：100左右 安装示意 白U 红匸: 黑色一地线? 红色一电源+ 白色一信号线 外形尺寸代码图 接口示意图

产品规格技朮養数 尺寸（mm] 重里线长 6V7 + 4V 转动角度 扭力扭力 A B C7E g OZ cm secy 50° kg ■ :IT or in sec/60°kg'em oz'in 斗1.3 20.7 40 50.3 10.0 62 2.19 30.0 0.2 12.2169.720.18 14.5 201.7 180° 3机器人专用舵机春天 SR-310180度舵机 产品简介 用于机器人，1金属齿轮+4塑胶齿轮，转动范围180度 产品包装 白匸白d 虹匸X红口 黑匸JR回外形尺寸代码图 孵色一地线- 红色一电源+ 白色一信号线 接口示意图

舵机控制型机器人设计要点

课程设计项目说明书 舵机控制型机器人设计 学院机械工程学院 专业班级2013级机械创新班 姓名吴泽群王志波谢嘉恒袁土良指导教师王苗苗 提交日期 2016年4 月1日

华南理工大学广州学院 任务书 兹发给2013级机械创新班学生吴泽群王志波谢嘉恒袁土良 《产品设计项目》课程任务书，内容如下： 1. 题目：舵机控制型机器人设计 2.应完成的项目： 1.设计舵机机器人并实现运动 2.撰写机器人说明书 3.参考资料以及说明： [1] 孙桓.机械原理[M].北京.第六版;高等教育出版社，2001 [2] 张铁，李琳，李杞仪.创新思维与设计[M].国防工业出版社，2005 [3] 周蔼如.林伟健.C++程序设计基础[M].电子工业出版社.北京.2012.7 [4] 唐增宏.常建娥.机械设计课程设计[M].华中科技大学出版社.武汉.2006.4 [5] 李琳.李杞仪.机械原理[M].中国轻工业出版社.北京.2009.8 [6] 何庭蕙.黄小清.陆丽芳.工程力学[M].华南理工大学.广州.2007.1 4.本任务书于2016 年2 月27 日发出，应于2016 年4月2 日前完 成，然后提交给指导教师进行评定。 指导教师（导师组）签发2016年月日

评语： 总评成绩： 指导教师签字： 年月日

目录 摘要 (1) 第一章绪论 (2) 1.1机器人的定义及应用范围 (2) 1.2舵机对机器人的驱动控制 (2) 第二章舵机模块 (3) 2.1舵机 (3) 2.2舵机组成 (3) 2.3舵机工作原理 (4) 第三章总体方案设计与分析 (6) 3.1 机器人达到的目标动作 (6) 3.2 设计原则 (6) 3.3 智能机器人的体系结构 (6) 3.4 控制系统硬件设计 (6) 3.4.1中央控制模块 (7) 3.4.2舵机驱动模块 (7) 3.5机器人腿部整体结构 (8) 第四章程序设计 (9) 4.1程序流程图 (9) 4.2主要中断程序 (9) 4.3主程序 (11) 参考文献 (13) 附录 (14) 一．程序 (14) 二．硬件图 (17)

工业机器人控制系统

更多论文请加QQ 1634189238 492186520 第一章绪论 1.1 工业机器人的发展及分类 1.1.1 工业机器人的发展 工业机器人的发展通常可规划分为三代： 第一代工业机器人：通常是指目前国际上商品化与使用化的“可编程的工业机器人”，又称“示教再现工业机器人”，即为了让工业机器人完成某项作业，首先由操作者将完成该作业所需要的各种知识（如运动轨迹、作业条件、作业顺序和作业时间等），通过直接或间接手段，对工业机器人进行“示教”，工业机器人将这些知识记忆下来后，即可根据“再现”指令，在一定精度范围内，忠实的重复再现各种被示教的动作。1962年美国万能自动化公司的第一台Unimate工业机器人在美国通用汽车公司投入使用，标志着第一代工业机器人的诞生。 第二代工业机器人：通常是指具有某种智能（如触觉、力觉、视觉等）功能的“智能机器人”。即有传感器得到触觉、力觉和视觉等信息计算机处理后，控制机器人的操作机完成相应的适当操作。1982年美国通用汽车在装配线上为工业机器人装备了视觉系统，从而宣布了新一代智能工业机器人的问世。 第三代工业机器人：即所谓的“只治式工业机器人”。它不仅具有感知功能，而且还有一定的决策及规划能力。第一代工业机器人目前仍处在实验室研究阶段。工业机器人经历了诞生---成长---成熟期后，已成为制造业中不可缺少的核心装备，世界上有约75万台工业机器人正与工人朋友并肩战斗在个条生产线上，特种机器人作为机器人家族的后起之秀，由于其用途广泛而大有后来居上之势，仿人机器人、农业机器人、服务机器人、水下机器人、医疗机器人、军用机器人、娱乐机器人等各种用途发特种机器人纷纷面世，而且正以飞快的速度向实用化迈进。 我国的工业机器人从80年代“七五”科技攻关开始起步，在国家的支持下，通过“七五”、“八五”科技攻关，目前已基本掌握了机器人的操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术、生产了部分机器人的关键元器件，开发出喷漆、焊弧、点焊、装配、搬运等机器人；其中有130多台配套喷漆机器人在二十与家企业的近30条自动喷漆生产线上获得规模应用，弧焊机器人已应用在汽车制造厂的焊装线上。 但总的来看，我国的工业机器人技术及其工程应用水平和国外比还有一定的距离，如：可靠性低于国外产品；机器人应工程起步较晚，应用领域窄，生产线系统技术与国外比有差距；在应用规模上，我国已安装的国产工业机器人约200台，约占全球已安装台数的万分之四。以上原因主要是没有形成机器人产业，当前我国的机器人生产都是应用户的要求，“一客户，一次重新设计”，品种规格多、批量小、零部件通用化程度低、供货周期长、成本也不低，而且质量、可靠性不稳定。因此迫切需要解决产业化前期的关键技术，对产品进行全面规划，搞好系列化、通用化、模化设计，积极推进产业化进程。 1.1.2 工业机器人的分类 工业机器人按不同的方法可分下述类型 工业机器人按操作机坐标形式分以下几类：（坐标形式是指操作机的手臂在运动时所取的参考坐标系的形式。）

机器人操作指南

第七章工业机器人应用 一机器人示教单元使用 1.示教单元的认识 2.使用示教单元调整机器人姿势 2.1在机器人控制器上电后使用钥匙将MODE开关打到“MANUAL”位置，双手拿起，先将示教单元背部的“TB ENABLE”按键按下。再用手将“enable”开关扳向一侧，直到听到一声“卡嗒”为止。然后按下面板上的“SERVO”键使机器人伺服电机开启，此时“F3”按键上方对应的指示灯点亮。

2.2按下面板上的“JOG”键，进入关节调整界面，此时按动J1--J6关节对应的按键可使机器人以关节为运行。按动“OVRD↑”和“OVRD↓”能分别升高和降低运行机器人速度。各轴对应动作方向好下图所示。当运行超出各轴活动范围时发出持续的“嘀嘀”报警声。 2.3按“F1”、“F2”、“F3”、“F4”键可分别进行“直交调整”、“TOOL调整”、“三轴直交调整”和“圆桶调整”模式，对应活动关系如下各图所示：

直交调整模式TOOL调整模式

三轴直交调整模式

圆桶调整模式 2.4在手动运行模式下按“HAND”进入手爪控制界面。在机器人本体内部设计有四组双作用电磁阀控制电路，由八路输出信号OUT-900――OUT-907进行控制，与之相应的还有八路输入信号IN-900――IN-907，以上各I/O信号可在程序中进行调用。 按键“+C”和“－C”对应“OUT-900”和“OUT-901” 按键“+B”和“－B”对应“OUT-902”和“OUT-903” 按键“+A”和“－A”对应“OUT-904”和“OUT-905” 按键“+Z”和“－Z”对应“OUT-906”和“OUT-907” 在气源接通后按下“－C”键，对应“OUT-901”输出信号，控制电磁阀动作使手爪夹紧，对应的手爪夹紧磁性传感器点亮，输入信号到“IN-900”；按下“+C”键，对应“OUT-900”输出信号，控制电磁阀动作使手爪张开。对应的手爪张开磁性传感器点亮，输入信号到“IN-901”。 3.使用示教单元设置坐标点 3.1先按照实训2的内容将机器人以关节调整模式将各关节调整到如下所列： J1:0.00 J5:0.00 J2: -90.00 J6:0.00 J3:170.00 J4:0.00 3.2先按“FUNCTION”功能键，再按“F4”键退出调整界面。然后按下“F1”键进入