基于STC單片機的機械手運動控制研究

霍海波

（三門峽職業技術學院，河南 三門峽 472000）

STC單片機是我國創新研發領域的偉大成就，STC單片機的發明與應用，推進了我國電力領域的創新與發展。在控制研究方面，STC單片機同樣也占據著重要的地位，是促進其繁榮發展的重要因素。機械手運動控制的研究，目前還存在一定的缺陷，而加強STC單片機在機械手運動控制的研究應用，是解決問題的關鍵性舉措。本文主要通過了解STC單片機以及機械手運動控制的概述，明確STC單片機的機械手運動控制研究現狀及問題，認識到加強STC單片機的機械手運動控制研究的重要性，以及當前STC單片機的機械手運動控制研究的主要措施。

1 STC單片機的概述

（1）STC單片機的含義。STC是中國自己產的一種單片機，是宏晶科技生產的單時鐘/機器周期（1T）的單片機。STC單片機是高速/低功耗/抗干擾的新一代8051單片機，指令代碼完全兼容傳統8051，但速度快8倍～ 12倍。內部集成MAX810專用復位電路，2路PWM，8路高速10位A/D轉換（250K/S），針對電機控制，通用I/O口（36個/40個/44個），復位后為 ：準雙向口/弱上拉（普通8051傳統I/O口），可設置成四種模式。針對STC單片機的認識和理解，主要基于其自身獨特的特點與原理構造，這是STC單片機發揮自身機械功能性的關鍵。在不同的模式代碼下，會對STC單片機本身的功能發揮有著很大影響，充分體現了STC單片機的多樣性。

（2）STC單片機的特點。STC單片機是最早期也最典型的產品，低功耗、高性能、采用CHMOS工藝的8位單片機。它在硬件資源和功能、軟件指令及編程上與Intel 80C3X單片機完全相同。在應用中可直接替換。在STC單片機的內部構造中，包含著獨特的構造編程，會對STC單片機的數據引用以及功能發揮帶來直接影響。由于STC單片機自身的編程語言，使其擁有者快捷的編程速度，這也是展示其優勢的獨特之處。目前，STC單片機的引用與應用，已經受到眾多領域的追捧與熱潮，逐漸在更多的領域發揮其價值與長處。STC單片機為許多嵌入式控制系統提供了靈活、低成本的解決方案。

2 機械手運動控制的概述

（1）機械手的含義。機械手是一種能模仿人手和臂的某些動作功能，用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。特點是可以通過編程來完成各種預期的作業，構造和性能上兼有人和機械手機器各自的優點。通過研究和分析機械手的構造及運轉方式，可以看出其使用過程中對于人們生活工作的幫助與改善。由于機械手是基于人體手的模型而展開的設計，這其中會蘊含眾多人手本該有的作用與技能。而機械不同之處在于，會有固定的程序設定，依據特定的機械程序編程，讓機械手自身掌握運轉口令，從而完成規范操作與要求。

（2）機械手運動控制的內容。機械手主要由手部、運動機構和控制系統三大部分組成。手部是用來抓持工件（或工具）的部件，根據被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業要求而有多種結構形式，如夾持型、托持型和吸附型等。在完成機械手的基本結構調整后，重點對其運動控制進行調試與運行。機械手運動控制的關鍵，是使機械手在設定程序下，真正意義上實現運動控制的目的。這其中不僅包括簡單的運動動作，也包括復雜的復合動作運動。

3 現階段STC單片機的機械手運動控制研究現狀及問題

（1）運動檢修工作不到位，單片機運轉效率不高。STC單片機自研發使用以來，自身也存在這不容忽視的弊端與缺陷，這也是現階段加強STC單片機的機械手運動控制研究的主要原因。當前，STC單片機研究的主要問題是，針對STC單片機的檢修工作不夠全面。STC單片機作為機械設備中的一部分，眾多運轉工作都需要設備結構的連接，而大部分機械設備的使用壽命都是有限的，且存在機械的老化現象。因此，在使用過程中，忽視運動控制系統的檢修工作，一方面會影響后續工作的穩步進行，另一方面會影響STC單片機實際使用情況。此外，STC單片機在現階段的運轉效率有待提高。STC單片機是高速/低功耗/抗干擾的新一代8051單片機，但在運行環節，應時刻關注單片機的實際運行狀況。

（2）應用范圍呈現局限性，無法施展技術的廣泛性。當前，STC單片機的應用范圍已得到了一定的擴展，但就其實際發揮的狀況而言，其應用范圍仍舊呈現出局限性。主要適用于工業范圍領域，在其他領域的研發使用程度較低，這不利于STC單片機的創新式發展進步。此外，機械手運動控制研究更加側重于自動控制原理的應用，這也是展現自動化控制原理在機械手運動控制研究中的體現?，F如今，自動化控制已在機械手運動控制的研究中得到實踐，而STC單片機中加強機械手運動控制研究更是要發揮技術的優勢，但當前由于存在技術缺陷，使自動化控制技術無法體現其優勢與長處。

4 加強STC單片機的機械手運動控制研究的重要性

（1）發揮機械手的優勢，增強技術的先進性。加強STC單片機的機械手運動控制研究，是在現階段的研究基礎上，對于STC單片機和機械手運動控制的創新超越。STC單片機代表著我國在此領域的發展進步，而進一步研究發展STC單片機的優勢特點，已與當前我國發展的眾多領域有著許多的關聯。STC單片機的特點，是其區別與其他機械設備的重要原因。STC單片機是最早期也最典型的產品，低功耗、高性能的機械設備，將其應用于機械手運動控制研究中，充分發揮了STC單片機的優勢，發揮了機械手的優勢，增強了技術的先進性。

（2）帶動控制技術的發展，創新運動控制系統。STC單片機的研究發展是技術領域的發展趨勢，機械手運動控制是將其運動方程與STC單片機的優質機能相結合。有利于帶動控制技術的發展，加快實現機械手運動控制的原理技能。在一程度上，有利于創新運動控制系統當前的發展現狀，為未來的發展方向指明了道路。通過解讀獨有的編程語言程序，進一步探求STC單片機的實踐意義。此外，不同模式下的STC單片機，會產生不同的運行狀況。這會對機械手運動控制的研究帶來新的思考。

5 當前STC單片機的機械手運動控制研究的主要措施

（1）加大科學技術的投入，創新控制研究理念。當前STC單片機的機械手運動控制研究的首要措施，是加大科學技術的投入力度，這是支撐后續工作的重要基礎。針對當前STC單片機的使用現狀，適時投入科技力量，會為機械手運動控制研究帶來更多研究方向。由于不同模式的STC單片機有著不同的運轉原理，這會對機械手運動控制的創新研發出更多的渠道。此外，創新控制研究理念，細致研究自動化控制對于機械手運動控制的作用，并結合兩者的主要內容，與STC單片機的發展創新相融合。在發揚STC單片機優勢的基礎上，延伸和擴展其獨特的電機控制。

（2）深化單片機原理應用，引進專業技術人才。當前，STC單片機原理的應用與研究，仍舊停留在較淺顯的層次，進行深入的研究是未來STC單片機的主要方向。對于STC單片機在機械手運動控制研究，重點是明確STC單片機的特定原理構造，發揮其特有的電機控制系統，進而深化STC單片機的原理應用。另一方面，注重人才培養與專業團隊的建設。人才的培養，是支撐STC單片機在機械手運動控制研究的重要基礎，通過組建專業的技術團隊，明確未來研究方向，采用更為創新高效的研究方法，在當前的研究領域中，實現STC單片機與機械手運動控制研究的騰飛。

6 結束語

STC單片機以其獨有的技術特點與優勢，在電力等眾多領域都發揮著不可替代的作用。由于其特有的構造理念，充分發揮了內部控制系統的全面性，高效率、高速度的實現自身產品的運行能力。對于機械手運動控制的研究，既要確保機械手自身運動的可行性，也要保證運動控制系統的合理性，只有將兩者密切結合，才可真正意義實現STC單片機在機械手運動控制研究的意義。不同模式下對于數據分析的程度有所不同，也就體現了STC單片機的多樣性，而這對機械手運動控制也有著特殊的意義。機械手運動需在進行簡單動作基礎上，完成相應的復合動作，這就要求內部控制系統參數設置需貼合實際，一切以實際為主。此外，在研究過程中，注重參數方程的刪改，程序設置的合理，以及設備使用的檢修狀況。通過組建專業的技術團隊，攻克更為艱難的技術環節，對于核心環節，要加大科技的投入力度，從方方面面推進STC單片機在機械手運動控制的研究。