随着工业自动化的迅速发展,桁架机械手在众多领域得到了广泛应用,示教系统作为机械手的重要组成部分在机械手的使用操作中起着至关重要的作用。由于当前市场上主流的手持示教统系示教过程复杂,操作人员不易上手,需要对其进行专业培训,耗费大量人力物力,不适用于中小型企业的生产。因此,设计开发一种界面友好、操作便捷、运行高效的手持示教系统对降低中小型企业生产成本有着重要的意义。本课题在分析了国内外手持示教系统、示教编程技术及料仓定位方法研究现状的基础上,设计并开发了基于ARM微控制器的桁架机械手手持示教系统,目前已经批量生产,主要工作内容如下:(1)根据用户实际需求,设计了以STM32F105RCT6微处理器为核心的手持示教系统,并详细介绍了示教系统总体设计方案、外形结构和各功能模块硬件电路。(2)分析了常用的示教方式及示教编程语言,针对其缺点设计了一套基于全中文方式的自由编程语言系统,包括了自由编程语言指令集、程序结构、程序指令错误分析和目标指令的设计,并对自由编程的过程实现进行了详细的介绍。(3)选取工业生产常用的料孔大小形状相同且均匀分布的矩形料仓与圆形料仓作为研究对象,在分析料仓传统示教定位不足的基础上,设计了针对矩形料仓与圆形料仓各料孔自动定位计算方法并做了详细介绍。(4)完成了手持示教系统软件开发,包括主程序、串口通信子程序、U盘拷贝及更新子程序等,并对系统界面进行设计。此外,在完成系统软件设计之后,对手持示教系统各功能及整机运行进行测试。最后,对全文工作内容和研究成果进行了分析总结,找出不足,并对其未来改进方向做出展望。