本文選題：碼垛機(jī)器人 + 控制系統(tǒng)�。� 參考：《南京航空航天大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：伴隨工業(yè)技術(shù)水平的提高,我國(guó)已成為世界工廠的代名詞。而工業(yè)機(jī)器人對(duì)工業(yè)技術(shù)水平的提升做出了突出的貢獻(xiàn),它使得工業(yè)自動(dòng)化水平飛速提高。碼垛機(jī)器人作為物流行業(yè)中常見(jiàn)的工業(yè)機(jī)器人,不僅提高了工作效率和降低了勞動(dòng)強(qiáng)度,而且一定程度上解決了勞動(dòng)力不足的現(xiàn)狀。本課題基于碼垛機(jī)器人的功能要求和工作原理,進(jìn)行了基于ARM的控制系統(tǒng)的研究。本文提出了示教盒和主控制系統(tǒng)分別單獨(dú)設(shè)計(jì)的方案,且這兩個(gè)子系統(tǒng)間采用無(wú)線通訊方式,從而形成一個(gè)完整的控制系統(tǒng)。首先,研究了機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)和工作原理,提出了控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案。并通過(guò)nRF24L01無(wú)線數(shù)據(jù)接收發(fā)射模塊,實(shí)現(xiàn)兩個(gè)子系統(tǒng)間的通訊功能。其次,基于ARM11系列的處理器和所需的功能模塊,完成了示教盒的硬件模塊的搭建�；贚inux操作系統(tǒng)和Qt/E應(yīng)用程序,完成示教盒的軟件模塊的設(shè)計(jì)與搭建。在完成軟硬件平臺(tái)搭建工作之后,完成了基于嵌入式Linux的SPI驅(qū)動(dòng)程序和Qt/E人機(jī)交互功能模塊的開(kāi)發(fā)。然后,基于Cortex-M3微處理器和所需的外圍擴(kuò)展模塊,完成主控制系統(tǒng)的硬件平臺(tái)的搭建�；谇度胧溅藽/OS-II操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主控制系統(tǒng)的軟件平臺(tái)搭建,以提供主控制系統(tǒng)多任務(wù)處理能力和良好的實(shí)時(shí)性。采用分層次的思想,設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)主控制系統(tǒng)的軟件架構(gòu),依次為驅(qū)動(dòng)層、運(yùn)動(dòng)控制層和任務(wù)管理層。最后,完成本課題所研究的基于ARM的控制系統(tǒng)的功能測(cè)試。針對(duì)碼垛機(jī)器人示教再現(xiàn)的工作模式,分別單獨(dú)測(cè)試了手動(dòng)示教功能、零點(diǎn)復(fù)位功能、點(diǎn)到點(diǎn)自動(dòng)運(yùn)行功能,并進(jìn)行了物料搬運(yùn)的案例分析。經(jīng)測(cè)試該機(jī)器人工作運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、重復(fù)定位精度較高,滿足預(yù)期設(shè)計(jì)要求。
[Abstract]:With the improvement of industrial technology, China has become the synonym of the world factory. Industrial robots have made outstanding contributions to the upgrading of industrial technology, which makes the level of industrial automation improve rapidly. As a common industrial robot in logistics industry, palletizing robot not only improves the working efficiency and reduces the labor intensity, but also solves the shortage of labor force to some extent. Based on the function and working principle of palletizing robot, the control system based on ARM is studied. In this paper, a separate design scheme of teaching box and master control system is presented, and the wireless communication between the two subsystems is adopted to form a complete control system. Firstly, the mechanical structure and working principle of the robot are studied, and the realization scheme of the control system is proposed. The communication function between the two subsystems is realized through nRF24L01 wireless data receiving and transmitting module. Secondly, the hardware module of the teaching box is built based on the ARM11 processor and the required function module. Based on Linux operating system and Qt/E application, the software module of teaching box is designed and built. After the software and hardware platform is built, the SPI driver based on embedded Linux and the Qt/E man-machine interaction module are developed. Then, the hardware platform of the main control system is built based on the Cortex-M3 microprocessor and the needed peripheral expansion module. The software platform of the master control system is built based on embedded 渭 C/OS-II operating system to provide multi-task processing capability and good real-time performance of the master control system. The software architecture of the master control system is designed and developed with the idea of hierarchy, which consists of driving layer, motion control layer and task management layer. Finally, the function test of the control system based on ARM is completed. According to the working mode of teaching and reproducing of palletizing robot, the manual teaching function, zero reset function, point to point automatic operation function were tested separately, and the case study of material handling was carried out. It is tested that the robot has stable operation and high precision of repeated positioning, which meets the requirements of expected design.
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TP242

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1838782