机械5

洗车机器人控制系统的设计 Desig
n of car washi
ng robot co
ntrol system 摘要 随着经济的发展，机器人现在越来越聪明，工业自动化水平越来越高，工业机器人在国内工作生产中具有巨大作用。国内机器人与国外进行比较，总结了目前中国的问题提出了工业机器人的未来发展趋势。 智能型机器人的一些相关技术的研究正在成为当今国际上的一个焦点,其相关的产品和技术也正在逐步成熟,但现在的市场上还是没有一个针对机器人进行车辆清理的困难和可行性的解决办法。智能洗车机器人的开发能够有效地提高洗车的效率,减少洗车的投资,降低洗车的成本,对于汽车清洗行业来说具有很强的社会经济带动价值。本文主要研究智能洗车方案。基于此,设计了一种新型自动洗车机器人及其自动控制轮廓传感器管理系统,采用一个f407zet6芯片将它作为一种基于嵌入式的新型主动微控制器,采用基于一种profi
net通信协议的新型伺服控制电机作为驱动器,带有aacd的伺服控制电机,驱动多个不同自由度的洗车机械手,上一台电脑自动控制一个单点轮廓深度云的传感器后并接收集合得到的一个车辆整体轮廓和单点云数据信息,生成完整的车辆轮廓和单点深度云信息模型,发送一个轮廓点云后将数据发送到下面的一台洗车机器,并实现机器高精度定位车绳的末端,以及清洁车外部的目的。 关键词：智能机器人；机械臂；控制系统；Profi
net 目录 1绪论1 1.1研究背景1 1.2研究目的及意义1 1.3国内外研究现状1 1.4存在的问题及发展趋势3 1.4.1存在的问题3 1.4.2发展趋势3 2洗车机器人系统概述4 2.1机械臂论述5 2.2控制系统论述5 2.3驱动系统论述7 2.4洗车机器人功能部件论述7 3机械臂机构及驱动方式9 3.1动作方案9 3.1.1机器人操作臂介绍及常用形式9 3.1.2机器人操作臂方案设计9 3.2机器人操作臂驱动方式11 3.2.1机械臂常用驱动比较11 3.2.2电机驱动类型的选择12 3.3传动方式12 4机械臂选择与计算14 4.1机械臂结构14 4.1.1腕部结构14 4.1.2臂部结构15 4.2零件设计的一般要求16 4.3零件材料的选择17 4.4零部件计算18 4.4.1腕关节计算18 4.4.2俯仰关节计算19 4.4.3伸缩臂计算21 4.4.4竖直升降传动计算23 5控制系统设计25 5.1控制系统25 5.1.1电源及串口通信电路26 5.1.2COMX通信电路27 5.2下位机与上位机通讯28 5.2.1通讯过程28 5.2.2通讯协议28 5.3驱动器与通信模块间通讯32 5.4控制系统软件设计37 5.5洗车机器人工作流程38 6结论47 参考文献49 致谢51