本文選題：挖掘機(jī) + MEMS傳感器　； 參考：《華僑大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：隨著人類活動(dòng)領(lǐng)域的拓展和搶險(xiǎn)救災(zāi)機(jī)械化程度的不斷提高,對(duì)挖掘機(jī)的功能需求趨于自動(dòng)化和智能化。作為挖掘機(jī)自動(dòng)化的關(guān)鍵部分,姿態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)的重要性逐漸凸顯出來�；谝陨媳尘�,本文采用MEMS傳感器,以實(shí)現(xiàn)挖掘機(jī)全姿態(tài)檢測(cè)為目的,研制了挖掘機(jī)姿態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)。首先,分析比較了國內(nèi)外對(duì)于智能挖掘機(jī)和姿態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀,闡述了挖掘機(jī)姿態(tài)檢測(cè)的基本原理,對(duì)現(xiàn)有姿態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)的測(cè)量方法進(jìn)行了詳盡的描述和分析,指出了其中存在的問題以及將來的發(fā)展趨勢(shì)。說明了課題的研究意義。其次,介紹了挖掘機(jī)姿態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)所涉及的理論基礎(chǔ)。根據(jù)剛體空間運(yùn)動(dòng)學(xué)與MEMS傳感器的工作特點(diǎn)研究了四元數(shù)、歐拉角與旋轉(zhuǎn)矩陣之間的轉(zhuǎn)換方法。采用D-H坐標(biāo)法建立了挖掘機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上研究了挖掘機(jī)姿態(tài)檢測(cè)算法�？紤]到測(cè)量裝置裝配誤差的存在,結(jié)合遞推最小二乘法研究了測(cè)量裝置標(biāo)定算法。用MATLAB軟件編寫仿真程序,驗(yàn)證了姿態(tài)檢測(cè)算法與測(cè)量裝置標(biāo)定算法的準(zhǔn)確性。然后,闡述了姿態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)與挖掘機(jī)智能電控系統(tǒng)各部分之間的關(guān)系。根據(jù)智能挖掘機(jī)的實(shí)際需求與機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),提出了姿態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案。選用STM32處理器與MPU9150傳感器搭建姿態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)的硬件平臺(tái),詳細(xì)描述了各部分電路的作用與設(shè)計(jì)原理,并采用Cadence軟件完成了原理圖與PCB電路圖的繪制。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)各部分電路與控制器的工作特點(diǎn),編寫了硬件電路的驅(qū)動(dòng)程序與接口程序。結(jié)合姿態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)的工作原理,完成了對(duì)姿態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)各裝置主程序的編寫。最后,采用LabVIEW軟件設(shè)計(jì)了上位機(jī)測(cè)試程序,并在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上完成了姿態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)的調(diào)試工作。本文采用MEMS傳感器設(shè)計(jì)的挖掘機(jī)姿態(tài)檢測(cè)系統(tǒng),提高了姿態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性與可靠性,拓展了MEMS傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域,對(duì)于推進(jìn)挖掘機(jī)的智能化進(jìn)程有重要的研究價(jià)值。
[Abstract]:In this paper , the principle of attitude determination of excavator is studied by using the method of D - H coordinate .

【學(xué)位授予單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU621;TP212.9

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本文編號(hào)：1788439