摘要：仿生学目前处于一个飞速发展的阶段，在日本和欧美的发达国家已经将机械手应用到工业和工厂中。但是这些机械手只能完成单一的操作，那些复杂、危险、恶劣、极限的环境下需要人手来完成的操作，普通的工业机械手则显得无能为力。因此，各发达国家的工厂正迫切地希望研制出高性能的通用型五指形灵巧手来完成上述作业。

本课题是基于Arduino UNO单片机的一款仿生机械手的控制系统设计与实现。其中主要设计的是仿生机械手的控制系统，是由控制电路板和机械结构组合而成的。其手指运动可以带动机械结构运动进而可以采集出手指运动的状态。根据手套上电位器值得变化，模拟出机械手的伸缩范围。修改手套中的程序用到了无线模块进行串口通信。人机交互界面用labview进行设计，可以实时监测到机械手的运动状态。

关键字：Arduino   仿生机械手   人机交互   labview

目录

摘要

Abstract

1.绪论-1

 1.1题研究背景和意义-1

 1.2课题研究现状-1

2.系统总体方案-3

 2.1系统实现的主要功能-3

 2.2系统总体设计方案-3

 2.3论文章节安排-4

3.系统硬件设计-5

 3.1系统硬件电路总体设计-5

 3.2蜂鸣器-5

 3.3电位器-5

 3.4舵机-6

 3.5SB/TTL调试板-7

  3.5.1芯片概述-7

  3.5.2芯片特点-7

  3.5.3芯片引脚-7

  3.5.4工作原理-8

 3.6无线模块-9

  3.6.1引脚的定义-10

  3.6.2模块的概述-10

  3.6.3模块的特点-10

  3.6.4基本参数-11

  3.6.5工作原理-11

  3.6.6HC-12无线模块透传-12

4.软件设计-14

 4.1系统程序总体设计-14

 4.2 中值滤波算法-15

 4.3初始化-15

  4.3.1串口通信波特率的设置-15

  4.3.2 LED显示灯和蜂鸣器的设置-15

  4.3.3宏定义-16

  4.3.4设置默认电位器值-16

 4.4采集电位器的值-16

 4.5写入读取到的电位器值-17

 4.6读取已存入的电位器值-18

 4.7采集值转换-19

 4.8指令发送-21

 4.9同步校正-21

 4.10 labview同步显示-23

  4.10.1串口初始化-24

  4.10.2VISA读取-25

  4.10.3VISA关闭-26

5.系统调试-27

 5.1对手指伸缩范围进行校准-27

 5.2对单一手指进行同步测试-30

6.总结-37

7.对环境及社会可持续发展的影响-38

8.参考文献-39

9.致谢-40

10.附件-41