本文關鍵詞：一種太陽能電池板全天候移動清洗裝置的研制

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【摘要】：常年暴露于室外的太陽能電池板上很容易積聚灰塵異物,這會嚴重降低發(fā)電的效率。研制一種自動運行的太陽能電池板清掃小車可以有效地解決這一問題。本文首先對現(xiàn)存的移動機器人進行介紹和比較,選定接地比壓小且易于實現(xiàn)的單節(jié)式履帶小車作為研制太陽能電池板清掃小車的藍本。本文設計了清掃小車的總體實現(xiàn)方案,搭建并調(diào)試了控制系統(tǒng)的實驗平臺。采用PC104總線堆疊的工控主板和運動控制卡作為小車的控制核心。以較苛刻的假定條件估算出移動機構(gòu)電機、減速機、電池組的性能指標,并作出選型。通過實驗得到電機轉(zhuǎn)速與控制卡輸出脈沖頻率間的關系。借助Auto CAD軟件設計實現(xiàn)了履帶小車的機械本體。車體采用較輕的鋁合金材料加工,車架經(jīng)過加強設計防止變形。針對太陽能電池板表面的特點,利用一種橡膠履帶節(jié)設計了帶有彈簧緩沖履帶機構(gòu)。繪制加工圖,選擇合適的工藝進行加工,并完成了車體的裝配,車體預留了清掃機構(gòu)和傳感系統(tǒng)的安裝孔。對實車進行行走性能驗證,證實選型的電機和電池滿足實車的驅(qū)動要求。以MCGS觸摸屏作為監(jiān)控設備,實現(xiàn)了對小車的參數(shù)設置與狀態(tài)顯示功能。對主板VC++編程,實現(xiàn)了主板與觸摸屏間的以太網(wǎng)連接、Modbus TCP功能碼解析以及主板對運動控制卡的命令發(fā)送。這是對MCGS觸摸屏較新穎的應用。本文研制的清掃小車能夠在低傾角的實驗環(huán)境下轉(zhuǎn)向行走,能配合清掃機構(gòu)進行清掃工作。為課題的清掃策略、充電策略的研究提供了平臺,對于一般履帶小車的研制和運動控制亦有一定的參考意義。
【關鍵詞】：太陽能電池板清洗 單節(jié)式履帶小車 PC104 Auto CAD 運動控制 MCGS 以太網(wǎng) Modbus TCP
【學位授予單位】：蘇州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM914.4
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 背景概述9-10
• 1.2 項目研究目的10
• 1.3 國內(nèi)外研究及應用現(xiàn)狀10-15
• 1.3.1 太陽能電池板清洗方式10-13
• 1.3.2 移動機器人應用現(xiàn)狀13-14
• 1.3.3 履帶機構(gòu)的轉(zhuǎn)向性能14-15
• 1.4 本文研究內(nèi)容15-16
• 第二章 總體方案設計與實驗平臺搭建16-33
• 2.1 清掃小車總體方案16-17
• 2.2 控制板卡選型17-19
• 2.3 監(jiān)控裝置選型19-20
• 2.4 電機選型20-24
• 2.5 電池選型24-28
• 2.6 實驗平臺的搭建與調(diào)試28-32
• 2.6.1 控制板卡調(diào)試28-29
• 2.6.2 電機驅(qū)動調(diào)試29-32
• 2.7 本章小結(jié)32-33
• 第三章 車體的結(jié)構(gòu)設計與加工裝配33-53
• 3.1 車內(nèi)布置33-35
• 3.2 傳動機構(gòu)設計35-39
• 3.3 履帶結(jié)構(gòu)選型與設計39-48
• 3.3.1 履帶的選型39-41
• 3.3.2 驅(qū)動輪的設計41-43
• 3.3.3 承重輪的設計43-48
• 3.4 車架的加固48-49
• 3.5 加工與裝配49-50
• 3.6 行走性能的驗證50-52
• 3.7 本章小結(jié)52-53
• 第四章 小車的運動控制與監(jiān)控53-68
• 4.1 運動控制53-56
• 4.2 以太網(wǎng)通信的建立56-62
• 4.3 MCGS觸摸屏監(jiān)控62-66
• 4.3.1 觸摸屏的組態(tài)62-64
• 4.3.2 監(jiān)控功能的實現(xiàn)64-66
• 4.4 本章小結(jié)66-68
• 第五章 總結(jié)與展望68-70
• 5.1 全文總結(jié)68-69
• 5.2 展望69-70
• 參考文獻70-73
• 攻讀學位期間本人出版或公開發(fā)表的論著、論文73-74
• 致謝74-75
• 附錄75-77

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 王震坡,孫逢春;電動汽車電池組連接方式研究[J];電池;2004年04期

2 侯憲倫;葛兆斌;李向東;張東;孫潔;;履帶式機器人的設計[J];機械制造;2009年09期

3 歐屹;錢林方;陶衛(wèi)軍;馮虎田;;基于土-履應變的履帶機器人轉(zhuǎn)向阻力矩建模與分析[J];南京理工大學學報;2012年03期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 孫斌;便攜式地面移動機器人運動分析及控制[D];國防科學技術大學;2005年

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本文編號：605782