本文關(guān)鍵詞：船用智能測厚裝置及其控制系統(tǒng)研究

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【摘要】：鋼質(zhì)船舶作為最為廣泛應(yīng)用的水上交通工具,由于其工作環(huán)境惡劣,常受海水腐蝕,浸水各構(gòu)件都會產(chǎn)生程度不同的腐蝕,腐蝕到一定程度會引起船體穿孔甚至船舶斷裂,因此定期對船舶構(gòu)件尤其是船舶壁面的測厚尤為重要。船舶測厚為船舶結(jié)構(gòu)完整性檢測檢查及船舶結(jié)構(gòu)修理提供了重要的依據(jù),也為船舶的維護保養(yǎng)提供了有效的支持。常用的人工測厚安全性差,測厚精度低。本文以提高測厚精度、安全性及效率為目標設(shè)計了一款以爬壁機器人為載體的船舶智能測厚裝置,通過設(shè)計并加工出特殊測量機械臂作為測量執(zhí)行機構(gòu),設(shè)計以ATmega128AVR單片機芯片為核心的控制電路作為控制系統(tǒng),實現(xiàn)智能測厚裝置對船壁表面高精度高效率測量。本論文主要分為兩個部分,第一部分為機械設(shè)計部分,此部分闡述了智能測厚裝置各零件及裝配體,介紹了測厚裝置的工作原理。第二部分為控制設(shè)計部分,按系統(tǒng)控制需要設(shè)計了以AVR單片機ATmega128作為硬件主控芯片的控制系統(tǒng)。硬件模塊主要包括:電源模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、電機驅(qū)動模塊、無線收發(fā)模塊。在控制系統(tǒng)軟件設(shè)計過程中,為提高代碼的利用率采用了模塊化的設(shè)計方法,高效完成A/D轉(zhuǎn)換,單片機接收,發(fā)送指令、電機執(zhí)行指令并反饋指令執(zhí)行的情況等功能。
【關(guān)鍵詞】：智能測厚 AD轉(zhuǎn)換 機械設(shè)計 AVR
【學位授予單位】：集美大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U665.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 引言8
• 1.2 研究意義以及目的8-10
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.3.1 國內(nèi)外無損探傷技術(shù)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3.2 國內(nèi)外超聲波檢測技術(shù)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3.3 船用機器人技術(shù)發(fā)展動態(tài)12-13
• 1.3.4 國內(nèi)外船用智能測厚裝置研究現(xiàn)狀13
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容及創(chuàng)新點13-15
• 第2章 船舶智能測厚裝置系統(tǒng)總方案15-21
• 2.1 智能測厚裝置概述15
• 2.2 爬壁機器人選型15-16
• 2.3 測厚儀選型16
• 2.4 測厚機械臂材料選型16-17
• 2.5 超小型直線導軌選型17
• 2.6 電機選型17-18
• 2.7 壓力傳感器選型18-20
• 2.8 小結(jié)20-21
• 第3章 智能測厚裝置機械設(shè)計方案21-28
• 3.1 智能測厚裝置機械方案概述21-22
• 3.2 主凸輪開關(guān)機構(gòu)22
• 3.3 耦合劑供給機構(gòu)22-24
• 3.4 測厚本體支架24
• 3.5 涂抹頭運動機構(gòu)24-25
• 3.6 測量探頭承載運動機構(gòu)25-26
• 3.7 測厚機械臂運動分析26-27
• 3.8 小結(jié)27-28
• 第4章 智能測厚裝置控制系統(tǒng)方案28-55
• 4.1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)概述28-45
• 4.1.1 DMAVR-L板簡介29-30
• 4.1.2 ATmega128芯片簡介30-33
• 4.1.3 A/D轉(zhuǎn)換模塊選型33-37
• 4.1.4 無線發(fā)射接收模塊選型37-42
• 4.1.5 步進電機驅(qū)動電路設(shè)計42-44
• 4.1.6 限位開關(guān)電路設(shè)計44-45
• 4.1.7 電源設(shè)計45
• 4.2 軟件設(shè)計45-50
• 4.2.1 AVR Studio軟件45-48
• 4.2.2 開發(fā)工具接48-50
• 4.3 系統(tǒng)軟件模塊50-54
• 4.3.1 初始化模塊52
• 4.3.2 AD轉(zhuǎn)換模塊52
• 4.3.3 電機運行程序52-53
• 4.3.4 限位開關(guān)模塊53-54
• 4.4 測厚實驗驗證54
• 4.5 小結(jié)54-55
• 第5章 結(jié)論與展望55-56
• 5.1 結(jié)論55
• 5.2 展望55-56
• 致謝56-57
• 參考文獻57-59
• 附錄59-60

【參考文獻】

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 吳善強;低噪聲負壓吸附爬壁機器人系統(tǒng)的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2007年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 王占元;基于單片機的便攜式超聲波測厚儀的研制[D];北京化工大學;2011年

2 金世進;基于MSP430的嵌入式教學實驗平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[D];哈爾濱工程大學;2011年

3 安聞迅;船用鋼海水腐蝕與檢測研究[D];中國海洋大學;2009年

4 宋子強;超聲檢測技術(shù)研究與工程實現(xiàn)[D];哈爾濱工業(yè)大學;2008年

5 趙沖;基于超聲技術(shù)的海底管道檢測系統(tǒng)的研究[D];青島科技大學;2010年

6 陳建軍;基于SINUMERIK 802C系統(tǒng)的三軸聯(lián)動任意母線砂輪修整機的研制[D];浙江工業(yè)大學;2012年

7 張強強;可變磁力永磁輪式爬壁機器人的研究[D];太原理工大學;2013年

8 劉春青;船用智能測厚裝置的研制與精度分析[D];集美大學;2013年

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本文編號：1081705