EAST柔性机械手臂体数据采集系统设计

柔性机械手是确保全超导托卡马克核聚变试验(EAST)装置正常运作和维修的必要设备,它由机械臂体和末端执行器组成。针对该设备臂体的高定位精度和耐高温要求,设计了一种基于绝对式磁线性编码器和倾角传感器的位姿数据采集系统。该采集系统可在115℃的高温环境下正常工作。该系统主要由主控芯片DSPIC33FJ128MC804进行整体控制,并对传感器的信号进行读取。利用磁线性编码器芯片AS5047D和倾角传感器芯片ADIS16209,实现了臂体姿态的精确定位。设计了调理电路,并结合温度传感器Pt100,对电机的外表温度进行采集,实现了系统的辅助监测。该采集系统通过CAN总线方式与上位机进行数据交换。通过优化设计以及大量耐高温、位置定位和姿态试验,验证了该系统位姿数据采集的准确性,以及在高温环境中长时间稳定工作的能力,满足设计的要求。