自平衡机器人控制软件设计

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电梯控制智能化系统设计方案

精选范文、公文、论文、和其他应用文档,希望能帮助到你们! 电梯控制智能化系统设计方案 目录 第一章概述 (2) 第二章系统需求分析 (4) 第三章系统设计目标及原则 (5) 3.1系统设计目标 (5) 3.2系统设计原则 (6) 第四章系统解决方案及技术描述 (6) 4.1系统概述 (6) 4.2系统基本功能及特点 (7) 4.3系统结构 (8) 第五章设备介绍 (10) 第六章工作原理 (12) 第七章系统设备清单及价格 (14) 第八章工程实施 (15) 第九章售后服务 (17)

第十章质量保证 (19) 第一章概述 1.概述: 物业管理公司或管理人员为了能对楼宇内各种人员的进出 进行更有效、更安全的管理,有效的控制闲杂人员的进入,可以

通过采用对电梯的合理控制实现这种功能需求。VD-TK800是专门用于楼宇的电梯控制和集成的电梯专用控制器。通过采用VD-TK800对电梯按键面板进行改造后,所有使用电梯的持卡人,都必须先经过系统管理员授权。使用电梯时,不同的人有不同的权限分配,每个进入电梯的人经过授权可以进入指定的区域或楼层,并且可以根据时间表进行授权管理。未经授权,无法进入管理区域的楼层,并对重要楼层进行时间段控制。控制器不管是脱机运行还是联机控制,都可记录大量的交易数据,使得电梯的所有人员进出记录都有据可寻。 VD-TK800基于控制软件平台使用的一个控制模块,它与ACS2002门禁控制系统相互兼容,组成一个强大的保安系统网络,也可以独立使用来控制电梯。VD-TK800可在线运行,可以单机独立运行,即使关闭PC机,VD-TK800也可以正常使用,确保其稳定可靠的控制功能,从而提高楼宇管理层次。 VD-TK800/E智能电梯控制器

浅谈机器人智能控制研究.答案

陕西科技大学 2015 级研究生课程考试答题纸 考试科目机械制造与装配自动化 专业机械工程 学号1505048 考生姓名乔旭光 考生类别专业学位硕士

浅谈机器人智能控制研究 摘要:以介绍机器人控制技术的发展及机器人智能控制的现状为基础,叙述了模糊控制和人工神经网络控制在机器人中智能控制的方法。讨论了机器人智能控制中的模糊控制和变结构控制,神经网络控制和变结构控制,以及模糊控制和神经网络控制等几种智能控制技术的融合。并对模糊控制和神经网络控制等方法中的局限性作出了说明。 关键词:机器人;智能控制;模糊控制;人工神经网络 1 智能控制的主要方法 随着信息技术的发展,许多新方法和技术进入工程化、产品化阶段,这对自动控制技术提出崭新的挑战,促进了智能理论在控制技术中的应用,以解决用传统的方法难以解决的复杂系统的控制问题。 智能控制技术的主要方法有模糊控制、基于知识的专家控制、神经网络控制和集成智能控制等,以及常用优化算法有:遗传算法、蚁群算法、免疫算法等。1.1 模糊控制 模糊控制以模糊集合、模糊语言变量、模糊推理为其理论基础,以先验知识和专家经验作为控制规则。其基本思想是用机器模拟人对系统的控制,就是在被控对象的模糊模型的基础上运用模糊控制器近似推理等手段,实现系统控制。在实现模糊控制时主要考虑模糊变量的隶属度函数的确定,以及控制规则的制定二者缺一不可。 1.2 专家控制 专家控制是将专家系统的理论技术与控制理论技术相结合,仿效专家的经验,实现对系统控制的一种智能控制。主体由知识库和推理机构组成,通过对知识的获取与组织,按某种策略适时选用恰当的规则进行推理,以实现对控制对象的控制。专家控制可以灵活地选取控制率,灵活性高;可通过调整控制器的参数,适应对象特性及环境的变化,适应性好;通过专家规则,系统可以在非线性、大偏差的情况下可靠地工作,鲁棒性强。 1.3 神经网络控制 神经网络模拟人脑神经元的活动,利用神经元之间的联结与权值的分布来表

电梯控制系统设计设计说明

电梯控制系统设计设计说明

第 1 页共 3 页 编号: 毕业设计说明书 题目:电梯控制系统设计 院(系):电子工程与自动化学院 专业:电子信息科学与技术专业 学生姓名: 学号:0900840218 指导教师:李莉 职称:讲师 题目类型:理论研究实验研究工程设计√软件开发 2013年5月20日

第 3 页共 39 页 摘要 本设计主要利用AT89S52单片机,实现电梯控制系统的设计。单片机与电机驱动电路的结合完成了电梯基本的升降、楼层停靠、方向选择、时间控制等基本功能,研究并实现了在上位机的模式下通过LABVIEW的远程监测的方法,完成了系统样机的设计与制作。 本设计参照了通用电梯的设计标准,有良好的操作界面和通用的外部接口,具有人性化设计,实现较好的外设兼容性。同时在系统样机中完成的其它设计研究还包括,利用LED和蜂鸣器组成的简单电路实现电梯意外声光报警、利用数码管实现电梯楼层显示,利用4x4矩阵键盘实现电梯楼层按键选择,利用LED实现目的楼层的指示,利用MAX232串口电路实现串口通信,来监测电梯实时状态。样机使用的主要器件包括低功耗、高性能的AT89S52单片机,低功耗、低成本、低电压的MAX232,双全桥电机专用驱动芯片L298,共阴极八段数码管,4x4矩阵键盘等,通过比较合理的设计使样机系统基本达到了任务要求,并具有很高的性价比,硬件设计简单可靠。软件部分使用keil软件进行C语言程序编写,用proteus 7软件进行仿真调试。本设计中综合使用了数字电路、模拟电路、高频电路、单片机及编程、硬件逻辑描述、LABVIEW及其应用以及计算机辅助设计(CAD)等多方面的知识,软硬件结合,很好地完成了本科毕业设计任务要求并取得了良好的学习效果。 关键词:AT89C52;单片机;电梯控制系统; C语言

机器人与自动化技术

机器人与自动化技术 “机器人、无处不在的屏幕、语音交互,这些都将改变我们看待‘电脑’的方式。一旦看、听、阅读能力得到提升,你就可以以新的方式进行交互。”----比尔?盖茨在某电视节目中,预测未来科技领域的下一件大事时表示:机器人与自动化技术将成为未来发展的一大趋势,可以改变世界! 工业机器人的应用,正从汽车工业向一般工业延伸,除了金属加工、食品饮料、塑料橡胶、3C、医药等行业,机器人在风能、太阳能、交通运输、建筑材料、物流甚至废品处理等行业都可以大有作为。 当然,即将“改变世界”的机器人不仅仅具有代替人工的价值,在很多人类无法实现的领域也将出现机器人的身影。譬如,派送采矿机器人到月球和小行星上采挖稀土矿,将有望成为现实。 而更令比尔?盖茨寄予厚望的是机器人将像“电脑”一样改变人类的生活。 日本早稻田大学研究人员推出一种新型仿人型家务机器人。它集安全性、可靠性和灵巧性于一身,还具有仿人脸的外观。在工作时,它将一名男子抱下床,与他聊天并为他准备早餐。由于拥有和成年女性大小相当的灵巧双臂、双手,这种机器人能够用夹子将面包从面包机中取出,而丝毫不弄碎它。 英国阿伯丁大学启动了一项新的研究计划,在3年内研发出允许机器人与人类进行交谈,甚至讨论具体决定的系统……。 作为先进制造业中不可替代的重要装备,工业机器人已经成为衡量一个国家制造水平和科技水平的重要标志。 在机器人市场中,目前80%的市场份额仍由跨国公司占有,其中瑞典ABB、日本发那科FANUC、日本安川yaskawa和德国库卡KUKA四大企业则是市场第一梯队的“四大金刚”。其它有瑞士史陶比尔Staubli、德国克鲁斯CLOOS、德国百格拉、德国徕斯、德国斯图加特航空航天自动化集团(STUAA)、意太利瀚博士hanbs、意大利柯马COMAU、英国Auto Tech Robotics等。 目前国内生产机器人的企业主要有:中科院沈阳新松机器人自动化股份有限公司、芜湖埃夫特智能装备有限公司、上海新时达机器人有限公司、安川首钢机器人有限公司、哈工大海 尔机器人有限公司、南京埃斯顿机器人工程有限公司、广州数控设备有限公司、上海沃迪自动化装备股份有限公司等。 2015年,中国机器人市场需求预计将达35000台,占全球比重16.9%,成为全球规模最大的市场。 一、机器人的系统构成 由3大部分6个子系统组成。 3大部分是:机械部分、传感部分、控制部分。 6个子系统是:驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人-环境交互系统、人-机交互系统、控制系统。

机器人控制系统设计(毕业设计)文献综述

一、前言 1.课题研究的意义,国内外研究现状和发展趋势 1.1课题研究的意义 随着机器人在工业装配线的应用越来越广泛,工业环境对其控制系统的要求也越来越高,所以开放式机器人控制系统的设计具有工程实际意义。 课题以一四自由度关节型机器人研制为背景,设计机器人运动控制系统的硬件电路和软件结构,对机器人的运动控制电路进行设计,实现机器人按照预定轨迹或自主运动控制功能。 在机械工业中,应用机械手的意义可以概括如下: ①以提高生产过程中的自动化程度 应用机械手有利于实现材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化的程度,从而可以提高劳动生产率和降低生产成本。 ②以改善劳动条件,避免人身事故 在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空间狭窄的场合中,用人手直接操作是有危险或根本不可能的,而应用机械手即可部分或全部代替人安全的完成作业,使劳动条件得以改善。 ③可以减轻人力,并便于有节奏的生产 应用机械手代替人进行工作,这是直接减少人力的一个侧面,同时由于应用机械手可以连续的工作,这是减少人力的另一个侧面。因此,在自动化机床的综合加工自动线上,目前几乎都没有机械手,以减少人力和更准确的控制生产的节拍,便于有节奏的进行工作生产 随着机器人技术的发展,机器人应用领域的不断扩大,对机器人的性能提出了更高的要求,因此,如何有效地将其他领域(如图像处理、声音识别、最优控制、人工智能等)的研究成果应用到机器人控制系统的实时操作中,是一项富有挑战性的研究工作。而具有开放式结构的模块化、标准化机器人,其控制系统的研究无疑对提高机器人性能和自主能力,推动机器人技术的发展具有重大意义。 1.2国内外研究现状和发展趋势 随着机器人控制技术的发展,针对结构封闭的机器人控制器的缺陷,开发“具有开放式结构的模块化、标准化机器人控制器”是当前机器人控制器的一个发展方向。近几年,日本、美国和欧洲一些国家都在开发具有开放式结构的机器人控制器,如日本安川公司基于PC开发的具有开放式结构、网络功能的机器人控制器。我国863计划智能机器人主题也已对这方面的研究立项。 由于适用于机器人控制的软、硬件种类繁多和现代技术的飞速发展,开发一个结构完全开放的标准化机器人控制器存在一定困难,但应用现有技术,如工业PC

嵌入式智能家居控制系统软件设计

本科生毕业设计(论文)开题报告 论文题目:嵌入式智能家居控制系统 软件设计 学院:电气工程学院 专业班级:自动化1204 学生姓名:刘芳春 学号: 120302433 导师姓名:王通 开题时间:2016年 3 月 18 日

1.课题背景及意义 1.1课题研究背景、目的及意义 目前,几乎所有家庭都有使用各种电器设备,电视、电灯、空调、冰箱等。然而,就当前情况来说,这些设备总是被看成单个的、独立的个体使用,而极少出现一个专门的系统来管理它们、或是将它们糅合为一个具有一定“智慧”的设备集合体。这不仅使得设备使用者不得不在控制和管理这些设备上消耗大量时间和精力,而且容易造成设备使用效率不高,浪费宝贵的能源,这不符合节能环保的国家政策方针。 基于这个事实,智能家居的概念应运而生。智能家居又被人们称智能住宅[1],在国外也叫做Smart Home。智能家居是以个人住所为单位,以控制技术、通信技术计算机技术为基础,以提升人们的日常家居生活为目的的家居控制和管理系统[2]。 由于智能家居是一个最近才得到快速发展的行业,当前有许多地方并未得到充分的研究,也有许多研究成果并未能转化成为实际产品。探寻其本质因素有两个。其一,大多数已有的智能家居产品是针对高消费人群设计和开发的,而没有顾及到占人口绝大多数的低端消费人群。因此,其市场本身就不会太大。其二,许多开发出来的产品在性能上并不完全让消费者满意。当前已有的产品中的大多数,或是存在功能单调、或是存在使用不方便等各种缺乏吸引力的不足之处。 为了改善这一现状,软件部分设计就成了必不可少的工作,软件部分以软件开发平台为核心,向上提供应用编程接口,向下屏蔽具体硬件特性的板级支持包。嵌入式系统中,软件和硬件紧密配合,协调工作,共同完成系统预定的功能。嵌入式软件是应用程序和操作系统两种软件的一体化程序。对于嵌入式软件而言,系统软件和应用软件的界限并不明显,原因在于嵌入式环境下应用系统的配置差别较大,所需操作系统裁剪配置不同,I/O 操作没有标准化,驱动程序通常需要自行设计[3,4]。 嵌入式实时操作系统在目前的嵌入式系统中应用越来越广泛,尤其在功能复杂、系统庞大的应用中[5]。它与实时应用软件相结合成为有机的整体起着核心作用,由它来管理和协调各项工作,为应用软件提供良好的运行软件环境和开发环境。μC/OS-II 是一个完整的,可移植、固化、裁剪的占先式实时多任务内核。它通过了美国联邦航空管理局商用航行器的认可,符合航空无线电技术委员会对用于航空设备方面所使用的软件性能提出的DO-178B标准认可。目前已有数百个商业应用的μC/OS,该操作系统的稳定性和可靠性得到了充分的肯定[6,7]。该操作系统在智能家居领域中的应用也越来越广泛。因此对于嵌入式智能家居操作系统的研究也越来越有必要。

基于PLC的电梯控制系统——软件设计

摘要 随着现代经济和城市生活的发展,电梯成为人们日常生活必不可少的代步工具,电梯性能的好坏对人们生活的影响越来越显著。传统继电器电梯控制系统,由于继电器本身的机械和电磁惯性大,大大降低了电梯系统的可靠性和安全性。为了保证电梯运行既高效节能又安全可靠,必须改进电梯控制方式。根据顺序逻辑控制的需要发展起来的可编程控制器(PLC),它是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。PLC 处理速度快,可靠性高,能够保证电梯正常、安全、可靠地运行。同时,由于电机交流变频调速技术的发展,电梯的拖动方式己由原来直流调速逐渐过渡到了变频调速,不仅能满足乘客的舒适感和保证平稳的精度,还可以降低能耗,节约能源,减小运行费用。本文将基于PLC的变频调速方法应用到电梯系统中,并对此方法进行研究。 首先,分别阐述了电梯继电器控制和PLC控制的特点,突出讲述继电器电梯控制系统暴露的缺点以及PLC电梯控制系统所具有的优点,并对电梯的变频调速控制进行了介绍。其次,在阅读了大量国内外相关文件资料的基础上,对电梯技术和电梯设备的发展进行了综述。然后,介绍了变频器类型以及参数设计的相关知识;同时介绍了PLC选型原则以及PLC控制系统的设计思路;在此基础上,根据电梯系统自身的工作状态要求,进行电梯系统的PLC软件开发,通过软件开发的特点,结合PLC自身的控制规律,设计出可实现一定功能的PLC电梯控制系统。最后的模拟调试结果表明,基于PLC的变频调速电梯系统运行效率高,系统安全可靠性强,并且系统构造简单易于实现,满足了对电梯系统期望的要求。 关键词:电梯,可编程控制器,变频调速,旋转编码器

Abstract Along with the development of modern economy and city life, the elevator has become a essential walking tool for people in daily life, and the performance of elevators obviously influences people’s lives. The traditional elevator system based on relay largely decreases the reliability and security since the mechanical and electromagnetic inertia of relay is big In order to ensure the efficiency and reliable securities, the control method of elevator must be changed. The programmable logic controller(PLC),which develops based on sequence logical control, is digital operation electronic device specialized in the industrial application environment. PLC possesses fast process speed and high reliability. Therefore, PLC can be able to ensure the elevator run normally, securely and reliably. In addition. The drive method of elevators has replaced the DC velocity modulation with frequency control due to the development of AC frequency control of motors. The frequency control not only satisfies the comfort sense of passengers and ensures the stable precision, but also decreases the loss of power, saves resources and reduces expenses. The frequency control method based on PLC is applied to the elevator system and further researched. Firstly, the essay respectively presents the characteristics of the elevator system based on relay control and PLC control, specially formulates the defects exposed from relay control system and the advantages of PLC control system, introduces the frequency control of elevators. Secondly, based on reading many domestic and international relative literatures. The development of elevator techniques and elevator devices is overviewed. And then, the relative knowledge of frequency-converter is introduced; the principle of PLC model election and design scheme of PLC control system are introduced as well. On the basis of these, the PLC software of elevator system is developed according to the working states demands of the elevator. A elevator system based on PLC control is designed through combining the characteristics of software development and the rules of PLC control. Finally, the analog examination shows the elevator frequency control based on PLC possesses high operational efficiency and strong system security. The system structure is simple and easily realized, and satisfies the demands of the elevator system expected. Key words: Elevator, Programmable Logic Control(PLC), Frequency Conversion & Velocity Adjustment, Revolving Encoder

2019年电梯控制智能化系统设计方案.

2019年电梯控制智能化系统设计方案 目录 第一章概述 (2) 第二章系统需求分析 (3) 第三章系统设计目标及原则 (4) 3.1系统设计目标 (4) 3.2系统设计原则 (4) 第四章系统解决方案及技术描述 (5) 4.1系统概述 (5) 4.2系统基本功能及特点 (5) 4.3系统结构 (5) 第五章设备介绍 (7) 第六章工作原理 (8) 第七章系统设备清单及价格 (10) 第八章工程实施 (11) 第九章售后服务 (13) 第十章质量保证 (14)

第一章概述 1.概述: 物业管理公司或管理人员为了能对楼宇内各种人员的进出进行更有效、更安全的管理,有效的控制闲杂人员的进入,可以通过采用对电梯的合理控制实现这种功能需求。VD-TK800是专门用于楼宇的电梯控制和集成的电梯专用控制器。通过采用VD-TK800对电梯按键面板进行改造后,所有使用电梯的持卡人,都必须先经过系统管理员授权。使用电梯时,不同的人有不同的权限分配,每个进入电梯的人经过授权可以进入指定的区域或楼层,并且可以根据时间表进行授权管理。未经授权,无法进入管理区域的楼层,并对重要楼层进行时间段控制。控制器不管是脱机运行还是联机控制,都可记录大量的交易数据,使得电梯的所有人员 进出记录都有据可寻。 VD-TK800基于控制软件平台使用的一个控制模块,它与ACS2002门禁控制系统相互兼容,组成一个强大的保安系统网络,也可以独立使用来控制电梯。VD-TK800可在线运行,可以单机独立运行,即使关闭PC机,VD-TK800也可以正常使用,确保其稳定可靠的控制功 能,从而提高楼宇管理层次。 VD-TK800/E智能电梯控制器

机器人控制系统

一、工业机器人的控制系统 工业机器人要与外围设备协调动作,共同完成作业任务,就必须具备一个功能完善、灵敏可靠的控制系统。工业机器人的控制系统可分为两大部分:一部分是对其自身运动的控制,另一部分是工业机器人与周边设备的协调控制。 机器人的结构是一个空间开链机构,其各个关节的运动是独立的,为了实现末端点的运动轨迹,需要多关节的运动协调。 1.机器人控制系统特点 (1)机器人的控制与机构运动学及动力学密切相关。机器人的状态可以在各种坐标系下进行描述,应当根据需要选择不同的参考坐标系,并作 适当的坐标变化。经常要求正向运动学和反向运动学的解,除此之外, 还要考虑惯性力、外力(包含重力)、哥氏力及向心力的影响。 (2)描述机器人状态和运动的数学模型是一个非线性模型,随着状态的不同和外力的变化,其参数也在变化,各变量之间还存在耦合。因此, 仅仅利用位置闭环是不够的,还要利用速度甚至加速度闭环。系统中 经常使用重力补偿、前馈、解耦或自适应控制等方法。 (3)机器人的动作往往可以通过不同的方式和路径完成,因此存在一个最优的问题。 总而言之,机器人控制系统是一个与运动学和动力学原理密切相关、有耦合、非线性的多变量控制系统。 2.工业机器人控制系统的主要功能 工业机器人的控制系统的主要任务是控制工业机器人在工作空间中的运动位置、姿态和轨迹、操作顺序及动作的时间等项目,其中有些项目的控制是非常复杂的。 2.1示教再现控制 示教再现控制的主要内容包括示教及记忆方式和示教编程方式。 示教及记忆方式 (1)示教方式 示教分为集中式示教和分离式示教。集中式示教是指同时对位置、速度、操作顺序等进行的示教方式。分离示教方式是指在示教位置之后,再一边动作,一边分别示教位置、速度、操作顺序等的示教方式。 (2)记忆方式 随机存取存储器(RAM)和可编程只读存储器(EPROM)示教编程方式 示教编程可分为手把手示教编程和示教盒示教编程。手把手示教编程主要用于实现连续轨迹控制,具体方法是人工利用示教手柄引导末端执行器经过所要求的位置,同时由传感器检测出工业机器人各关节处的坐标值,并由控制系统记录、存储下这些数据信息。示教盒示教编程是人工利用示教盒上所具有的各种功能的按钮来驱动工业机器人的各关节轴,按作业所需要的顺序单轴运动或多关节协调运动,从而完成位置和功能的示教编程。 2.2工业机器人的运动控制 工业机器人的运动控制是指工业机器人的末端执行器从一点移动到另一

智能电梯控制系统设计

湖南文理学院 课程设计报告 课程名称:自动化系统课程设计专业班级:自动化11班学号 学生姓名: 指导教师: 完成时间:2014年11月20日报告成绩:

目录

一、设计题目 智能电梯控制系统设计 二、设计要求 利用PLC与变频器实现电梯的变频调速控制,该电梯控制系统具有同时呼梯控制、各楼层单独呼梯控制、上升、下降运行控制、轿厢位置显示等功能,电梯至少五层以上。 三、电梯控制系统控制系统设计作用与目的 随着我国经济的高速发展,微电子技术、计算机技术和自动控制技术也得到了迅速发展,电梯也已成为人类现代生活中广泛使用的运输工具。随着人们对电梯运行的安全性、舒适性等要求的提高,电梯得到了快速发展,其拖动技术已经发展到了调频调压调速,其逻辑控制也由PLC代替原来的继电器控制。 可编程控制器(PLC)因为稳定可靠、结构简单、成本低廉、简单易学、功能强大和使用方便已经成为应用最广泛的通用工业控制装置,成为当代工业自动化的主要支柱之一。电梯控制要求接入设备使用简便,对应系统组态的编程简单,具有人性化的人机界面,配备应用程序库,加快编程和调试速度。通过PLC对程序设计,提高了电梯的控制水平,并改善了电梯的电梯运行的舒适感。本文争对以上优点,对电梯运行进行了改进,使其达到了比较理想的控制效果。 四、所用设备及软件 本设计除了需要计算机,实验设备THPFSL-1/2还会用到两款软件:作图软件Altim Desinger、编程软件GX-developer。简介如表1所示。 表1 软件简介

系统总体结构原理图 主控制器是整个电梯的核心。不但要保证整个系统的稳定运行,而且要在极短的时间内对系统所有的任务进行响应。 其任务包括:接收、处理电梯的各种状态,并做出相应的动作,控制电梯的总体运行,实施对电梯驱动部分的控制,包括抱闸的松放、门机的开关、变频器低、中、高速的给出等控制。接收轿厢控制器送来的内选信号,执行内选外呼指令,向轿厢控制器、呼梯控制器发送楼层指示信号,实施安全保护等。为了实现电梯状态监控的需要,主控制器还加入了基于LCD显示的电梯参数设置、监控系统。 程序流程图

六自由度机器人控制系统设计

1前言 1.1 焊接机器人的发展历史与现状 现代机器人的研究始于20世纪中期,其技术背景是计算机和自动化的发展,以及原子能的开发利用。美国原子能委员会下属的阿尔贡研究所为解决可代替人进行放射性物质的处理问题,在1947年研制了遥控式机械手臂;1948年又相继开发了电气驱动式的主从机械手臂,从而解决了对放射性物质的进行远距离操作的问题。1954年,美国科学家戴沃尔最先提出工业机器人的概念,并申请了新的专利。其主要特点是借助伺服技术来控制机器人的关节,并利用人手对机械手臂进行动作示教,机械手臂能实现人物动作的记录和再现。这就是示教再现机械臂,现在所用的机械手臂差不多都采用这种控制方式。伴随着现代社会的发展,为了提高生产效率,稳定和提高产品的质量,加快实现工业生产机械化,改善工人劳动条件,已经大大改进了机械手臂的性能,并大量应用于实际生产中,尤其是在高压、高温、多粉尘、高噪音和重度污染的场合。焊接机器人的诞生可以追溯到上世纪70年代,是由日本发那科(FANUC)公司生产的小型机器人改进的,受限于当时的技术手段以及高昂的造价,使得当时的焊接机器人不能得到很好的应用。机械手臂是一种工业机器人,它由控制器、操作机、检测传感装置和伺服驱动系统组成,是一种可以自动控制、仿人手操作、可以重复编程、可以在三维空间进行各种动作的自动化生产设备。机械手臂首先是在汽车制造工业中使用的,它一般可进行焊接、上下料、喷漆以及搬运。它可代替人们进行从事繁重、单调的重复劳动作业,并且能够大大改善劳动生产率,提高产品的质量[1]。 到了90年代初,随着计算机技术、微电子技术、网络技术等的快速发展,机器人技术也得到了飞速发展。工业机器人的制造水平、控制速度和控制精度、可靠性等不断提高,而机器人的制造成本和价格却不断下降。在西方国家,由于劳动力成本的提高为企业带来了不小的压力,而机器人价格指数的降低又恰巧为其进一步推广应用带来了契机,采用机器人的利润显然要比采用人工所带来的利大,使得焊机机器人得到了推广,同时技术的进步也使得焊机机器人技术得到很大提高。 进入新世纪之后,由于各国对焊接机器人的不断重视,使得焊接机器人技术取得了很大的进步。同时由于其焊机精度及更低的生产成本,也使得它得到了越来越多的应用。目前,焊接机器人主要用于装卸、搬运、焊接、铸锻以及热处理等方面,无论数量、品种和性能方面都还不能满足工业生产发展需要。在一些特殊的行业,使用它来代替人工操作的,主要是在危险作业、多粉尘、高温、噪声、工作空间小等的不适于人工作业的环境。 1.2 焊接机器人发展趋势

PLC电梯控制系统的设计

河南工业职业技术学院 毕业设计 题目 PLC电梯控制系统的设计系院电气工程系 专业电气自动化 班级 05311 学生姓名林鹏翔 学号 26 指导教师史增芳

前言 随着电子技术的发展,当前数字电器系统的设计正朝着速度快、容量大、体积小、重量轻的方向发展。推动该潮流发展的引擎就是日趋进步和完善的PLC设计技术。目前数字系统的设计可以直接面向用户需求,根据系统的行为和功能的要求,自上而下的完成相应的描述、综合、优化、仿真与验证,直接生成器件。上述设计过程除了系统行为和功能描述以外,其余所有的设计几乎都可以用计算机来自动完成,也就说做到了电器设计自动化这样做可以大大的缩短系统的设计周期,以适应当今品种多、批量小的电子市场的需求。 电器设计自动化的关键技术之一是要求用形式化的方法来描述数字系统的硬件电路,即要用所谓的硬件语言来描述硬件电路。所谓硬件描述语言及相关的仿真、综合等技术的研究是当今电器设计自动化领域的一个重要课题。 PLC的设计和开发,已经有多种类型和款式。传统的PLC各有特点,它们适合在现场做手工测量,要完成远程测量并要对测量数据做进一步分析处理,传统PLC是无法完成的。然而基于PC 通信的PLC,既可以完成测量数据的传递,又可借助PC,做测量数据的处理。所以这种类型的PLC无论在功能和实际应用上,都具有传统PLC无法比拟的特点,这使得它的开发和应用具有良好的前景。

目录 1.前言 2.电梯控制基本概念 3.电梯控制的组成 4.电梯控制的移动 5.电梯PLC系统的模拟组态 6.货运电梯重量超载的控制 7.总结 8.参考文献

2. PLC电梯控制的基本概念 电梯控制系统可分为电力拖动系统和电气控制系统两个主要部分。电力拖动系统主要包括电梯垂直方向主拖动电路和轿箱开关电路。二者均采用易于控制的直流电动机作为拖动动力源。主拖动电路采用PWM调试方式,达到了无级调速的目的。而开关门电路上电机仅需一种速度进行运动。电气控制系统则由众多呼叫按钮、传感器、控制用继电器、指示灯、LED七段数码管和控制部分的核心器件(PLD)等组成。PLC集信号采集、信号输出及逻辑控制于一体,与电梯电力拖动系统一起实现了电梯控制的所有功能。 电梯控制系统原理框图如图1所示,主要由轿箱内指令电路、门厅呼叫电路、主拖动电机电路、开关门电路、档层显示电路、按钮记忆灯电路、楼层检测与平层检测传感器及PLC电路等组成的。 电梯控制系统的硬件结构如图2所示。包括按钮编码输入电路、楼层传感器检测电路、发光二极管记忆灯电路、PWM控制直流电机无线调速电路、轿箱开关电路、楼层显示电路及一些其他辅助电路等。为减少PLC输入输出点数,采用编码的方式将31个呼叫及指层按钮编码五位二进制码输入PLC PLC系统的其它设备 1 编程设备:编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件,用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况,但它不直接参与现场控制运行。小编程器PLC一般有手持型编程器,目前一般由计算机(运行编程软件)充当编程器。 2 人机界面:最简单的人机界面是指示灯和按钮,目前液晶屏(或触摸屏)式的一体式操作员终端应用越来越广泛,由计算机(运行组态软件)充当人机界面非常普及。 3 输入输出设备:用于永久性地存储用户数据,如EPROM、EEPROM写入器、条码阅读器,输入模拟量的电位器,打印机等。

最新机器人技术试题答案

第1章绪论 1、国际标准化组织(ISO)对机器人的定义是什么? 国际标准化组织(ISO)给出的机器人定义较为全面和准确,其涵义为: 机器人的动作机构具有类似于人或其他生物体某些器官(肢体、感官等)的功能; 机器人具有通用性,工作种类多样,动作程序灵活易变; 机器人具有不同程度的智能性,如记忆、感知、推理、决策、学习等; 机器人具有独立性,完整的机器人系统在工作中可以不依赖于人类的干预。 2、工业机器人是如何定义的? 工业机器人是指在工业中应用的一种能进行自动控制的、可重复编程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作机,能搬运材料、工件或操持工具,用以完成各种作业。且这种操作机可以固定在一个地方,也可以在往复运动的小车上。 3、按几何结构,机器人可分为那几种? 直角坐标型 圆柱坐标型球坐标型关节坐标型 4、机器人的参考坐标系有哪些? 全局参考坐标系关节参考坐标系工具参考坐标系 5、什么是机器人的自由度和工作空间? 机器人的自由度(Degree of Freedom, DOF)是指其末端执行器相对于参考坐标系能够独立运动的数目,但并不包括末端执行器的开合自由度。自由度是机器人的一个重要技术指标,它是由机器人的结构决定的,并直接影响到机器人是否能完成与目标作业相适应的动作。机器人的工作空间(Working Space)是指机器人末端上参考点所能达到的所有空间区域。由于末端执行器的形状尺寸是多种多样的,为真实反映机器人的特征参数,工作空间是指不安装末端执行器时的工作区域。 第2章 1、机器人系统由哪三部分组成?答:操作机、驱动器、控制系统 2、什么是机器人的操作机?分为哪几部分? 答:机器人的操作机就是通过活动关节(转动关节或移动关节)连接在一起的空间开链机构,主要由手部、腕部、臂部和机座构成。 3、简述机器人手部的作用,其分为哪几类? 答:作用:机器人的手部又称为末端执行器,它是机器人直接用于抓取和握紧(或吸附)工件或操持专用工具(如喷枪、扳手、砂轮、焊枪等)进行操作的部件,它具有模仿人手动作的功能,并安装于机器人手臂的最前端。 分类:1.机械夹持式手2.吸附式手3.专用手4.灵巧手 4、机器人机械夹持式手按手爪的运动方式分为哪两种?各有何典型机构? 答:按手爪的运动方式分为回转型和平移型。平移型可分两类:它分为直线式和圆弧式两种。典型机构:a齿轮齿条式b螺母丝杠式c凸轮式d平行连杆式 .回转型典型:a楔块杠杆式b 滑槽杠杆式c连杆杠杆式d齿轮齿条式e自重杠杆式 5、机器人吸附式手分为哪两种?各有何特点? 答:根据吸附力的产生方法不同,将其分为:气吸式,磁吸式(1)气吸式:气吸式手是利用吸盘内的压力与外界大气压之间形成的压力差来工作的,根据压力差形成的原理不同,可分为:a挤压排气式b气流负压式c真空抽气式(2)磁吸式:磁吸式手是利用磁场产生的磁吸力来抓取工件的,因此只能对铁磁性工件起作用(钢、铁等材料在温度超过723℃时就会失去磁性),另外,对不允许有剩磁的工件要禁止使用,所以磁吸式手的使用有一定的局限性。根据磁场产生的方法不同,磁吸式手可分为:a永磁式b励磁式

基于MATLAB的控制系统设计软件开发

中北大学 毕业设计开题报告 学生姓名:王小龙学号:07050541X14学院、系:信息与通信工程学院 专业:自动化 设计题目:基于MATLAB的控制系统设计软件开发 指导教师:林都 2011年4月2日

毕业设计开题报告

类专业技术基础课程,在教学与研究过程中,常需要对控制系统用MATLAB进行仿究, MATLAB虽功能强大,对这方面的分析都有相应命令,但命令繁多,分析起来过于零散的性质有个整体的掌握,况且像MATLAB这么大的软件学起来也较困难。为能够更快更好掌握控制系统的性质,把多而散的命令整合起来,开发了控制系统CAI应用软件。使用此软件时用户只需输入系统参数,然后点击相关按钮,就可以快速得到所求相应的结果。二.相关理论知识 控制工程基础是以讲述古典控制为主的机械类专业技术基础课程,在教学与研究过程中,常需要对控制系统用MATLAB进行仿真分析与研究,MATLAB虽功能强大,对这 方面的分析都有相应命令,但命令繁多,分析起来过于零散,难于对系统的性质有个整体的掌握,况且像MATLAB这么大的软件学起来也较困难.为能够更快更好掌握控制系统的性质,把多而散的命令整合起来,开发了控制系统CAI应用软件.使用此软件时用户只需输入系统参数,然后点击相关按钮,就可以快速得到所求相应的结果。 要将控制系统CAI应用软件结构图中的内容在用户界面里表现出来,就必须有参数输入、结果输出、图形仿真输出等,且这些都能进行对比分析,因此要求有个友好、操作简单、可读性强、易修改的图形用户界面,选择MATLAB中具有可视化编程能力的图形界面GUI,将它提供的工具与编程经验结合起来,完成软件界面的创建.。 图1控制系统CAI应用软件结构图

工业机器人控制系统的组成教学内容

工业机器人控制系统 的组成

工业机器人控制系统的组成 1、控制计算机:控制系统的调度指挥机构。一般为微型机、微处理器有32位、64位等如奔腾系列CPU以及其他类型CPU。 2、示教盒:示教机器人的工作轨迹和参数设定,以及所有人机交互操作,拥有自己独立的CPU以及存储单元,与主计算机之间以串行通信方式实现信息交互。 3、操作面板:由各种操作按键、状态指示灯构成,只完成基本功能操作。 4、硬盘和软盘存储存:储机器人工作程序的外围存储器。 5、数字和模拟量输入输出:各种状态和控制命令的输入或输出。 6、打印机接口:记录需要输出的各种信息。 7、传感器接口:用于信息的自动检测,实现机器人柔顺控制,一般为力觉、触觉和视觉传感器。 8、轴控制器:完成机器人各关节位置、速度和加速度控制。 9、辅助设备控制:用于和机器人配合的辅助设备控制,如手爪变位器等。 10、通信接口:实现机器人和其他设备的信息交换,一般有串行接口、并行接口等。 11、网络接口 1)Ethernet接口:可通过以太网实现数台或单台机器人的直接PC通信,数据传输速率高达10Mbit/s,可直接在PC上用windows库函数进行应用程序编程之后,支持TCP/IP通信协议,通过Ethernet接口将数据及程序装入各个机器人控制器中。 2)Fieldbus接口:支持多种流行的现场总线规格,如Devicenet、ABRemoteI/O、Interbus-s、profibus-DP、M-NET等。

工业机器人控制系统分类 1、程序控制系统:给每一个自由度施加一定规律的控制作用,机器人就可实现要求的空间轨迹。 2、自适应控制系统:当外界条件变化时,为保证所要求的品质或为了随着经验的积累而自行改善控制品质,其过程是基于操作机的状态和伺服误差的观察,再调整非线性模型的参数,一直到误差消失为止。这种系统的结构和参数能随时间和条件自动改变。 3、人工智能系统:事先无法编制运动程序,而是要求在运动过程中根据所获得的周围状态信息,实时确定控制作用。 4、点位式:要求机器人准确控制末端执行器的位姿,而与路径无关。 5、轨迹式:要求机器人按示教的轨迹和速度运动。 6、控制总线:国际标准总线控制系统。采用国际标准总线作为控制系统的控制总线,如VME、MULTI-bus、STD-bus、PC-bus。 7、自定义总线控制系统:由生产厂家自行定义使用的总线作为控制系统总线。 8、编程方式:物理设置编程系统。由操作者设置固定的限位开关,实现起动,停车的程序操作,只能用于简单的拾起和放置作业。

基于单片机智能机器人控制系统研究设计

引言 单片机技术作为自动控制技术的核心之一,被广泛应用于工业控制、智能仪器、机电产品、家用电器等领域。随着微电子技术的迅速发展,单片机功能也越来越强大,本设计基于单片机技术、红外技术完成智能机器人控制系统设计。智能机器人研究在当前机器人研究领域具有十分突出的地位, 其显著的特点是具有环境感知、判断决策、人机交互等功能[1]。本智能机器人系统主要实现了步行、跟踪、避障、步伐调整、语音、声控、液晶显示,地面探测等功能。在遇到外界条件发生变化时,该机器人将采取不同的措施对待,较好地表现出该机器人的思考能力。 1 智能机器人简介 1.1 系统框图 该智能机器人控制系统采用两片AT89C51[2]控制,一片单片机MCU1用于整个系统的控制,另一片单片机MCU2用于驱动液晶屏LCM1602工作,它们之间通过I/O口通讯,以实现两片单片机共同工作的相互协调控制。系统框图[3]如图1所示。

图1 机器人控制系统结构图 设计中,MCU1的P1.0、P1.3分别接触觉传感器,P1.6-P1.7接视觉红外传感器,P2.0-P2.4口控制继电器驱动电路,P2.5口接地面探测传感器,P2.6-P2.7接步伐校正光耦器,P3.0-P3.5接I SD25120语音芯片。 1.2 实现功能 机器人在移动过程中,会发出语音提示:“目标搜索中”,同时液晶显示:“Target is in searchi ng”;前进过程中发现目标,语音提示:“发现目标”;液晶显示:“Find object”,机器人自动向该目标转向;对准目标后,语音提示:“锁定目标”,液晶显示:“Lock it”,同时机器人向目标继续前进;如机器人撞上目标,语音提示:“前方有障碍物”,液晶显示:“Obstacles impending”,机器人根据触角碰撞的先后顺序,向该相反的方向转角约100度,继续前进;当前方地面出现断层,语音提示:“危险,前方地面有断层”,液晶显示:“Warning,fault ahead”,同时机器人会向后退几步,转向后继续前进;如果机器人在转向过程中,步伐错乱,便会自动执行步伐调整程序,以校正步伐。 2 系统设计 2.1 驱动电路

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