發(fā)布時(shí)間：2017-09-08 06:18

  本文關(guān)鍵詞：基于STM32焊接示教控制軟件的研究

  更多相關(guān)文章： STM32 運(yùn)動(dòng)控制 示教控制 人機(jī)交互系統(tǒng) 仿真實(shí)驗(yàn)

【摘要】：本文結(jié)合國(guó)內(nèi)外焊接機(jī)器人的研究熱點(diǎn),設(shè)計(jì)了一款以手動(dòng)按鍵輸入為主的焊接機(jī)器人控制器,XYZR四自由度直角坐標(biāo)焊接小車作為焊接機(jī)器人的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。通過(guò)按鍵輸入控制信號(hào)到控制系統(tǒng),再由STM32處理相應(yīng)的按鍵事件,處理器發(fā)送PWM脈沖方波信號(hào)到步進(jìn)電機(jī),步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)通過(guò)傳動(dòng)裝置轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的X、Y、Z軸的線性運(yùn)動(dòng)。手動(dòng)按鍵輸入控制焊接小車運(yùn)動(dòng)是本文的研究重點(diǎn),每個(gè)按鍵定義不同的功能,控制器能實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接小車XYZ軸進(jìn)給控制;選用合適的插補(bǔ)算法,并對(duì)其進(jìn)行理論分析和推導(dǎo),將算法轉(zhuǎn)化程序代碼,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接小車的直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、復(fù)雜曲線插補(bǔ)。設(shè)計(jì)人機(jī)交互良好的界面,針對(duì)不同的焊接母材及焊接性能的要求,能對(duì)焊接電壓,焊接電流,焊接速度等焊接參數(shù)進(jìn)行預(yù)設(shè),并且能實(shí)時(shí)顯示焊接小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài),調(diào)節(jié)焊接進(jìn)給速度。以下是本課題的研究?jī)?nèi)容以STM32為核心設(shè)計(jì)了硬件電路板�？刂齐娐钒灏娫措娐�,外部晶振電路,液晶顯示器,4×4矩陣鍵盤(pán),AD數(shù)據(jù)信號(hào)采集電路,報(bào)警信息指示燈模塊,SD卡存儲(chǔ)模塊。外圍硬件還包括步進(jìn)電機(jī),步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,四自由度焊接小車等硬件設(shè)備。模塊化程序設(shè)計(jì)的思想編寫(xiě)代碼,將主程序流程細(xì)分,模塊化,按鍵掃描程序,脈沖輸出、捕獲脈沖計(jì)數(shù)程序,運(yùn)動(dòng)控制算法程序,焊接示教程序,液晶顯示、參數(shù)預(yù)設(shè)程序,限位信息報(bào)警程序。經(jīng)過(guò)半實(shí)物仿真平臺(tái)進(jìn)行測(cè)試,包括軸動(dòng)控制實(shí)驗(yàn),軸動(dòng)加減速實(shí)驗(yàn)。模擬焊縫路徑示教實(shí)驗(yàn),成功實(shí)現(xiàn)了手動(dòng)按鍵對(duì)焊接小車的控制,對(duì)復(fù)雜焊縫軌跡的示教。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明此控制系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單,穩(wěn)定性好,人機(jī)交互功能良好。對(duì)本文內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)概括,并提出今后研究方向及重點(diǎn)
【關(guān)鍵詞】：STM32 運(yùn)動(dòng)控制 示教控制 人機(jī)交互系統(tǒng) 仿真實(shí)驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG409;TP242
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 課題的來(lái)源及研究意義8-9
• 1.1.1 課題來(lái)源8
• 1.1.2 課題研究意義8-9
• 1.2 焊接機(jī)器人國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)9-12
• 1.2.1 工業(yè)機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀9
• 1.2.2 焊接機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀9-11
• 1.2.3 焊接機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)11-12
• 1.3 本課題主要研究?jī)?nèi)容12-14
• 第2章 焊接機(jī)器人系統(tǒng)總體架構(gòu)14-17
• 2.1 四自由度焊接小車14-15
• 2.2 嵌入式控制系統(tǒng)15-17
• 第3章 基于STM32的焊接控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)17-24
• 3.1 控制系統(tǒng)總體硬件設(shè)計(jì)17-19
• 3.1.1 總體硬件設(shè)計(jì)17-18
• 3.1.2 主控芯片介紹18-19
• 3.2 STM32硬件電路板19-20
• 3.2.1 STM32硬件電路板設(shè)計(jì)19-20
• 3.3 鍵盤(pán)模塊20-23
• 3.3.1 鍵盤(pán)工作原理20-21
• 3.3.2 矩陣鍵盤(pán)功能定義21-23
• 3.7 本章小結(jié)23-24
• 第4章 控制系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)24-60
• 4.1 控制系統(tǒng)功能定義24-30
• 4.1.1 開(kāi)發(fā)環(huán)境的選擇與固件函數(shù)庫(kù)25-27
• 4.1.2 STM32庫(kù)文件配置簡(jiǎn)介27
• 4.1.3 模塊化主程序軟件設(shè)計(jì)27-28
• 4.1.4 主程序執(zhí)行流程28-30
• 4.2 運(yùn)動(dòng)控制插補(bǔ)算法的設(shè)計(jì)與研究30-35
• 4.2.1 逐點(diǎn)比較法Ⅰ象限直線插補(bǔ)30-33
• 4.2.2 數(shù)據(jù)采樣法實(shí)現(xiàn)二維曲線插補(bǔ)33-35
• 4.3 按鍵示教軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)35-46
• 4.3.1 示教器的分類36-38
• 4.3.2 按鍵操作示教軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)38-42
• 4.3.3 直線插補(bǔ)示教再現(xiàn)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)42-45
• 4.3.4 圓弧插補(bǔ)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)45-46
• 4.4 TFT液晶顯示功能的實(shí)現(xiàn)46-50
• 4.4.1 液晶顯示模塊的輸出的實(shí)現(xiàn)及其原理46-49
• 4.4.2 人機(jī)交互功能的實(shí)現(xiàn)49-50
• 4.5 SD卡存儲(chǔ)50-53
• 4.6 觸屏式人機(jī)界面的規(guī)劃53-58
• 4.6.1 人機(jī)交互總體界面規(guī)劃53-54
• 4.6.2 焊接參數(shù)設(shè)置與焊接電流控制54-58
• 4.7 軟件抗干擾能力設(shè)計(jì)58-59
• 4.8 本章小結(jié)59-60
• 第5章 實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析60-65
• 5.1 仿真平臺(tái)的搭建與介紹60-61
• 5.2 STM32硬件電路板測(cè)試及軸動(dòng)控制測(cè)試實(shí)驗(yàn)61-62
• 5.3 焊縫軌跡示教再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)62-65
• 第6章 總結(jié)與展望65-67
• 6.1 本文總結(jié)65
• 6.2 不足與展望65-67
• 致謝67-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果71

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：812375