針對傳統(tǒng)鑿巖機器人機械臂位姿數(shù)據(jù)采集方案存在采集精度不高、抗干擾能力差等問題,提出了一種鑿巖機器人機械臂位姿數(shù)據(jù)采集方案。采用絕對值編碼器對機械臂位姿變化數(shù)據(jù)進行采集,并基于同步串行接口（SSI）差分輸入、串行輸出的設計方式完成編碼器數(shù)據(jù)傳輸。選用復雜可編程邏輯器件（CPLD）作為控制器,微處理器（ARM）STM32F412作為系統(tǒng)處理核心,通過控制器局域網(wǎng)絡（CAN）接口完成數(shù)據(jù)輸出。實驗結(jié)果表明:本方案具有良好的采集效果,機械臂末端位置信息在X方向、Y方向和Z方向上的最大誤差為9.6020cm,最小誤差為0.0920cm,滿足隧道施工中偏差不得超過±1020cm的技術(shù)要求。該方案保證了采集系統(tǒng)的采集精度,提高了數(shù)據(jù)傳輸過程中的抗干擾能力。 

【文章來源】：河南科技大學學報(自然科學版). 2020,41(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【文章目錄】：
0 引言
1 總體方案設計
2 數(shù)據(jù)采集單元方案設計
    2.1 數(shù)據(jù)采集單元總體設計
    2.2 編碼器采集模塊設計
    2.3 SSI模塊設計
    2.4 CPLD+ARM的設計
    2.5 CAN通信模塊設計
3 實驗結(jié)果與分析
    3.1 采集單元采集精度實驗
    3.2 采集方案整體采集精度實驗
4 結(jié)束語


【參考文獻】：
期刊論文
[1]編碼器原理與應用分析[J]. 趙映川.  無線互聯(lián)科技. 2018(22)
[2]基于CPLD的光柵編碼器信號采集系統(tǒng)[J]. 王青,俞建定,袁飛,周彬彬.  無線通信技術(shù). 2016(04)
[3]采用SSI協(xié)議實現(xiàn)的絕對值編碼器[J]. 王青,俞建定,袁飛,周彬彬.  微型機與應用. 2016(13)
[4]基于FPGA實現(xiàn)SSI接口絕對值編碼器信號采集[J]. 郭贊,武彬,黃佳德,南永輝,劉浩平,陳濤.  大功率變流技術(shù). 2015(06)
[5]基于FPGA的機械臂位置測量系統(tǒng)研究[J]. 張峰,楊劍鋒,高鋒陽.  制造業(yè)自動化. 2013(08)
[6]基于CAN總線的旋轉(zhuǎn)編碼器采集模塊設計[J]. 徐婉,夏路易.  機械工程與自動化. 2012(03)
[7]基于CPLD的旋轉(zhuǎn)編碼器接口電路設計及應用[J]. 朱海洋,歐陽明星.  機電工程技術(shù). 2009(05)
[8]SPI接口及其在數(shù)據(jù)交換中的應用[J]. 楊美剛,李小文.  通信技術(shù). 2007(11)
[9]移動機器人的發(fā)展現(xiàn)狀及其趨勢[J]. 徐國華,譚民.  機器人技術(shù)與應用. 2001(03)

碩士論文
[1]基于CPLD的SSI協(xié)議絕對值編碼器設計[D]. 王青.寧波大學 2017
[2]隧道鑿巖機器人鉆臂關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 胡家盈.西南交通大學 2016
[3]基于DSP的機械臂閉環(huán)控制方法的研究[D]. 孫永強.西安電子科技大學 2009



本文編號：3178298