CAN總線的鑿巖機(jī)器人分布式控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本文設(shè)計(jì)了一種基于can總線的多關(guān)節(jié)機(jī)器人控制器,系統(tǒng)采用自帶can控制器的c8051f506單片機(jī)為控制核心,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的硬件和軟件。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,系統(tǒng)具有較高的可靠性和穩(wěn)定性,具有很高的實(shí)用價(jià)值。

針對(duì)機(jī)器人制造單元現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜、監(jiān)控所需數(shù)據(jù)量大,實(shí)時(shí)性、可靠性要求高的特點(diǎn),設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了一種基于can總線的機(jī)器人制造單元監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包含數(shù)據(jù)采集與通訊、可視化監(jiān)控和信息存儲(chǔ)三部分。重點(diǎn)介紹了基于80c51的can總線節(jié)點(diǎn)在機(jī)器人制造單元中的軟、硬件的實(shí)現(xiàn)架構(gòu)及其應(yīng)用。實(shí)際運(yùn)行表明,該系統(tǒng)能有效的監(jiān)控機(jī)器人制造單元的運(yùn)行,保證單元運(yùn)行的穩(wěn)定、可靠,提高機(jī)器人制造單元運(yùn)行效率。

手動(dòng)機(jī)器人對(duì)于機(jī)器人比賽的制勝起著舉足輕重的作用,首先提出了手動(dòng)機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,然后根據(jù)控制方案分別進(jìn)行了硬件、軟件的設(shè)計(jì),最后總結(jié)了設(shè)計(jì)調(diào)試過(guò)程中的心得體會(huì)。

一種基于can總線的變電站分布式控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案;給出了智能監(jiān)控變電站控制系統(tǒng)的硬件電路、軟件設(shè)計(jì)程序和通信程序設(shè)計(jì)。在軟/硬件設(shè)計(jì)中均采用了模塊化的結(jié)構(gòu),具有高度的靈活性和廣泛的適用性,經(jīng)系統(tǒng)測(cè)試和實(shí)際運(yùn)行表明,該系統(tǒng)安裝使用方便、可靠性高,達(dá)到了設(shè)計(jì)要求,具有一定的參考和推廣價(jià)值。

研究采用can總線通信協(xié)議作為機(jī)械手關(guān)機(jī)和上位機(jī)pc之間的通信手段。can總線通信速度快,通信距離遠(yuǎn),可連接的節(jié)點(diǎn)多,抗干擾能力強(qiáng),且具有錯(cuò)誤檢測(cè)、錯(cuò)誤通信和錯(cuò)誤恢復(fù)等功能。機(jī)械手由多個(gè)關(guān)節(jié)構(gòu)成,每個(gè)關(guān)節(jié)都能夠完成n個(gè)自由度的動(dòng)作,多個(gè)關(guān)節(jié)相互配合就可以完成一些特定要求的動(dòng)作,最終完成pc機(jī)預(yù)先設(shè)定的動(dòng)作。其中多個(gè)關(guān)節(jié)之間的通信根據(jù)實(shí)際情況可采用can總線,另外設(shè)計(jì)了stm32作為下位機(jī)的核心控制模塊,與pc機(jī)構(gòu)成主從結(jié)構(gòu),完成控制各個(gè)關(guān)節(jié)動(dòng)作的直流電機(jī)模塊。最終完成機(jī)械手關(guān)節(jié)在各個(gè)角度、位置、速度上的準(zhǔn)確控制。

在包裝生產(chǎn)線中,can總線技術(shù)在控制系統(tǒng)中具有重要的作用,can總線技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)為控制具有分散性以及數(shù)字化的信息傳遞模式,使其在包裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用。

針對(duì)圖書(shū)館圖書(shū)借閱、上下架和傳送整理的智能化需求,設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)了一種基于分布式結(jié)構(gòu)的圖書(shū)整理機(jī)器人系統(tǒng).該系統(tǒng)由循跡移動(dòng)底盤、圖書(shū)夾取機(jī)械臂和人機(jī)交互界面3部分組成.圖書(shū)整理機(jī)器人系統(tǒng)采用plc和單片機(jī)作為主控單元,利用超聲波傳感器和灰度循跡傳感器作為障礙檢測(cè)及巡線定位模塊,采用三軸直角坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)和mg995舵機(jī)作為機(jī)械臂的三維運(yùn)動(dòng)機(jī)械臂的驅(qū)動(dòng)裝置.通過(guò)visu＋開(kāi)發(fā)的人機(jī)交互界面選取圖書(shū)信息,可以在無(wú)人干預(yù)的情況下,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的巡線定位、超聲波避障、自動(dòng)取/還書(shū)籍和實(shí)時(shí)通信.經(jīng)過(guò)原理樣機(jī)的搭建和實(shí)際測(cè)試,驗(yàn)證了系統(tǒng)的可行性和正確性.該系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、節(jié)能環(huán)保、自動(dòng)化執(zhí)行效率高,能夠降低圖書(shū)館員的勞動(dòng)強(qiáng)度,適用于各類大、中、小型圖書(shū)館和閱覽室,具有廣闊的應(yīng)用空間.

介紹了一種基于can總線的led隧道燈控制方法,利用can總線傳輸距離遠(yuǎn)、成本較低、可靠性高的特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)控制長(zhǎng)距離隧道內(nèi)led隧道燈工作的目的。給出了系統(tǒng)組成框圖和工作原理。

針對(duì)工業(yè)燃煤鍋爐的工藝流程和控制要求,設(shè)計(jì)人員研究了基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的工業(yè)鍋爐控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想,分析了利用爐膛綜合熱量信號(hào)來(lái)間接地控制燃燒控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方案。該系統(tǒng)控制方案新穎,克服了煤質(zhì)對(duì)燃燒系統(tǒng)的擾動(dòng)影響,其運(yùn)行穩(wěn)定可靠,控制精度及響應(yīng)時(shí)間都有所提高,取得了較好的控制效果。

介紹了一種基于can總線的分布式監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì),該系統(tǒng)具有可擴(kuò)展的模塊化硬件,并具有封裝集成的通用功能塊和函數(shù)的arm嵌入式操作。系統(tǒng)采用can總線組成工程機(jī)械現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)控制,采用gsm/gprs公網(wǎng)無(wú)線通信信道組建多工程機(jī)械的遠(yuǎn)程機(jī)群調(diào)度和監(jiān)控。硬件方面采用lpc2292芯片作為控制芯片,tja1000和tja1050作為can控制器和收發(fā)器[1],并對(duì)電路采取各種保護(hù)措施,確保監(jiān)控系統(tǒng)硬件的高可靠性。

分布式控制系統(tǒng)PLC

基于控制器局域網(wǎng)can(controllerareanetwork)總線協(xié)議,針對(duì)電力系統(tǒng)接地故障較多的問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一種消弧及選線的電力保護(hù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)由1臺(tái)上位機(jī)和多臺(tái)下位機(jī)組成,上位機(jī)和下位機(jī)以及下位機(jī)之間采用can現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行通信,對(duì)該方案的硬件系統(tǒng)尤其是下位機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì),給出了軟件系統(tǒng)需完成的各種具體功能,并根據(jù)can總線的通信協(xié)議規(guī)定了數(shù)據(jù)通信格式及地址的分配。實(shí)際運(yùn)行結(jié)果證明了該系統(tǒng)的可靠性和有效性。

can現(xiàn)場(chǎng)總線是一種有效支持分布式控制和實(shí)時(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò);針對(duì)潛水電機(jī)工作環(huán)境復(fù)雜、故障率高、影響參數(shù)多等問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一種基于can總線的潛水電機(jī)分布式監(jiān)控系統(tǒng);通過(guò)can-bus,監(jiān)控主機(jī)和智能監(jiān)控節(jié)點(diǎn)可直接進(jìn)行通信,形成分布式網(wǎng)絡(luò),簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)多電機(jī)的分散監(jiān)控和集中管理功能;介紹了監(jiān)控系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)、工作原理、監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的軟/硬件設(shè)計(jì);經(jīng)系統(tǒng)測(cè)試和實(shí)際運(yùn)行表明,該系統(tǒng)安裝使用方便,工作可靠性較高,具有一定的參考和推廣價(jià)值。

在對(duì)地毯簇絨機(jī)多絨高提花控制要求的分析基礎(chǔ)上,本文提出了一種基于can總線的提花控制總體方案,采用dsp技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)120個(gè)無(wú)刷直流電機(jī)進(jìn)行控制,從而完成簇絨提花。并針對(duì)提花控制的具體要求,設(shè)計(jì)了提花控制節(jié)點(diǎn)。在matlab/simulink中對(duì)提花控制系統(tǒng)進(jìn)行了建模仿真,證實(shí)了方案的可行性。

強(qiáng)夯機(jī)的電氣控制系統(tǒng)是強(qiáng)夯機(jī)的核心技術(shù),其性能對(duì)提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力具有很大的意義。本文分析了強(qiáng)夯機(jī)的控制功能要求,設(shè)計(jì)了基于can總線的電氣控制系統(tǒng),并采用codesys開(kāi)發(fā)了控制器和顯示器程序。

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著重闡述了基于can總線的wsjh2000水電站分層分布式監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成,包括上位機(jī)子系統(tǒng),下位機(jī)子系統(tǒng)及通信網(wǎng)絡(luò)模塊。經(jīng)全國(guó)十幾個(gè)電站的實(shí)際運(yùn)行表明,can總線的引入,提高了系統(tǒng)的靈活性、可靠性和電站的綜合自動(dòng)化水平。

can總線以其簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、靈活的通信方式、獨(dú)特的短幀格式、高效的總線仲裁技術(shù),為工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)中高可靠性的數(shù)據(jù)傳送提供了一種新的解決方案。本文介紹了在電纜蠕變測(cè)量系統(tǒng)中上位機(jī)與下位機(jī)間can總線通信的實(shí)現(xiàn)方案。

目前,國(guó)外潛孔鉆機(jī)僅有少數(shù)設(shè)置了防卡鉆功能,且主要是通過(guò)液壓系統(tǒng)的控制實(shí)現(xiàn),其控制方式是利用卡鉆時(shí)的回轉(zhuǎn)壓力上升至某一壓力信號(hào),使壓力繼電器動(dòng)作或設(shè)置一卡閥使推進(jìn)器回退來(lái)防卡鉆。這種防卡鉆方案只對(duì)指定的巖層有明顯作用,而對(duì)于地質(zhì)條件復(fù)雜的鑿巖卡鉆很

近年來(lái),機(jī)器人應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛,已經(jīng)被用于人類生活的各個(gè)領(lǐng)域,而應(yīng)用移動(dòng)機(jī)器人完成倉(cāng)庫(kù)火災(zāi)預(yù)防工作則是一個(gè)新的領(lǐng)域。目前各國(guó)在倉(cāng)庫(kù)領(lǐng)域應(yīng)用的火災(zāi)防范系統(tǒng)是有線形式,對(duì)于有線形式,有很多因素導(dǎo)致信號(hào)線老化,影響整個(gè)系統(tǒng)的弊端,而無(wú)線形式的數(shù)據(jù)傳輸對(duì)于這些問(wèn)題的解決有著重大的意義。

設(shè)計(jì)了一種基于can總線的多軸步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)由pc機(jī)、can收發(fā)器、can控制器、單片機(jī)、步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器等部分組成。系統(tǒng)由pc機(jī)通過(guò)can總線向各軸步進(jìn)電機(jī)控制器發(fā)送控制命令,實(shí)現(xiàn)多軸步進(jìn)電機(jī)的同步運(yùn)動(dòng)控制。將各軸步進(jìn)電機(jī)安裝在采摘機(jī)械手上進(jìn)行機(jī)械手運(yùn)動(dòng)控制試驗(yàn),結(jié)果表明該系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。

針對(duì)輪式移動(dòng)機(jī)器人越障能力不足的問(wèn)題,設(shè)計(jì)出了一種兼具輪式和足式移動(dòng)機(jī)構(gòu)特點(diǎn)的圓弧腿仿生六足機(jī)器人。完成了基于飛思卡爾mc568037型dsp及can總線的機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì);對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)步態(tài)、靜力學(xué)及運(yùn)動(dòng)學(xué)模型進(jìn)行了研究,并采用adams仿真軟件對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型進(jìn)行了驗(yàn)證;提出了一種基于三角函數(shù)規(guī)律的電機(jī)轉(zhuǎn)速曲線。最后對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)器人的越障及轉(zhuǎn)向性能進(jìn)行了測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,機(jī)器人驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制系統(tǒng)具有良好的響應(yīng)特性,機(jī)器人可通過(guò)30cm高的障礙,并且具有較小的轉(zhuǎn)向半徑,環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)。