發(fā)布時間：2017-10-30 12:34

  本文關鍵詞：爬樹修枝機器人控制系統(tǒng)設計與試驗研究

  更多相關文章： 爬樹修枝機器人 STM32微處理器 聯(lián)合仿真 手機遙控端 試驗

【摘要】：本文針對我國速生林種植面積不斷增大,速生林樹枝的修剪工具相對落后,并且修剪強度大,安全性得不到保證等問題,對爬樹修枝機器人的控制系統(tǒng)做了設計和試驗研究。該爬樹修枝機器人具有自動化程度高、操作簡單、使用方便的特點。目前,我國經(jīng)濟迅速發(fā)展,對工業(yè)用材包括工業(yè)用林在內(nèi)的需要日趨增加,為了滿足工業(yè)發(fā)展的需要,國家大力發(fā)展速生林,因此剪枝機器的研究、開發(fā)和應用成為林業(yè)發(fā)展的必要硬件設備。目前剪枝機器也越來越受國家的重視,發(fā)展前景極為廣闊。本文首先對課題的提出背景、研究的意義、剪枝機器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和爬樹修枝機器人的主要功能和原理做了簡單的介紹,進而對爬樹修枝機器人的整體結(jié)構(gòu)設計方案進行了闡述,并對其進行了ADAMS和MATLAB的聯(lián)合仿真,分析設計方案的可行性,對爬樹修枝機器人控制系統(tǒng)的硬件和軟件進行了設計,確定了STM32微處理器為核心控制器,以安裝在手機上的eclipse的ADT編寫Android應用為遙控段的控制系統(tǒng)。本文對爬樹修枝機器設計了控制流程和工作流程,進行了大量的試驗,采集大量試驗數(shù)據(jù),對試驗數(shù)據(jù)進行了分析,驗證控制方案的可行性。本文對控制系統(tǒng)進行了詳盡闡述:首先對整體控制方案進行設計,分析了控制方案的可行性;對控制系統(tǒng)地硬件設計進行了介紹,包括上位機手機遙控段的選用、下位機STM32微處理器的核心控制、供電電路設計、傳感器數(shù)據(jù)采集、固態(tài)繼電器的選用和舵機的選用;針對控制方案對控制系統(tǒng)地軟件設計進行了系統(tǒng)詳盡的闡述,分辨闡述了下位機控制軟件程序設計、上位機Android系統(tǒng)Java控制程序設計、上下位機通訊協(xié)議設計。下位機控制軟件程序設計包括微處理器主程序設計、傳感器運行軟件設計、舵機控制軟件設計;上位機主要闡述上位機程序的編寫、藍牙通訊、手機控制流程;上下位機通訊協(xié)議設計包括下位機通訊協(xié)議和上位機通訊協(xié)議設計。
【關鍵詞】：爬樹修枝機器人 STM32微處理器 聯(lián)合仿真 手機遙控端 試驗
【學位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP242
【目錄】：

• 中文摘要7-8
• Abstract8-10
• 1 緒論10-14
• 1.1 課題的提出10-11
• 1.1.1 課題研究背景10
• 1.1.2 研究的意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外相關領域研究與發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.2.1 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容12-14
• 2 爬樹修枝機器人結(jié)構(gòu)構(gòu)成和工作原理14-20
• 2.1 機架部分15
• 2.2 夾緊部分15-16
• 2.3 輪系螺旋部分16
• 2.4 鋸頭切割部分16-17
• 2.5 減速傳動部分17
• 2.6 動力部分17-18
• 2.7 控制設計要求18-19
• 2.8 工作原理19
• 2.9 本章小結(jié)19-20
• 3 ADAMS和MATLAB聯(lián)合仿真分析20-31
• 3.1 ADAMS和MATLAB聯(lián)合仿真原理20-21
• 3.2 ADAMS與MATLAB聯(lián)合仿真的應用和設計步驟21-29
• 3.2.1 構(gòu)造ADAMS樣機模型21-24
• 3.2.2 確定ADAMS輸入輸出24-26
• 3.2.3 聯(lián)合仿真及仿真分析26-29
• 3.3 對比試驗29-30
• 3.4 本章小結(jié)30-31
• 4 剪枝機器人控制系統(tǒng)硬件設計31-42
• 4.1 Android手機遙控端設計32-33
• 4.2 智能控制端的設計33-41
• 4.2.1 藍牙模塊33-34
• 4.2.2 微處理器控制34-41
• 4.2.2.1 STM32微處理器的功能與應用原理34-36
• 4.2.2.2 硬件電路設計的具體思路36-37
• 4.2.2.3 傳感器數(shù)據(jù)采集37-39
• 4.2.2.4 固態(tài)繼電器開關與舵機部分39-40
• 4.2.2.5 電源部分40-41
• 4.3 本章小結(jié)41-42
• 5 軟件設計42-51
• 5.1 下位機控制軟件程序設計42-46
• 5.1.1 STM32微處理器主程序設計42-44
• 5.1.2 傳感器運行軟件設計44-45
• 5.1.3 舵機控制軟件程序設計45-46
• 5.2 上位機Android系統(tǒng)Java控制程序設計46-48
• 5.3 上下位機通訊協(xié)議設計48-50
• 5.4 本章小結(jié)50-51
• 6 樣機試驗與分析51-56
• 6.1 電動推桿性能試驗與分析52-53
• 6.2 舵機性能試驗與分析53-55
• 6.3 綜合性能試驗與分析55
• 6.4 本章小結(jié)55-56
• 7 結(jié)論與展望56-57
• 7.1 結(jié)論56
• 7.2 主要創(chuàng)新點56
• 7.3 展望56-57
• 參考文獻57-59
• 致謝59-60
• 附：攻讀碩士學位期間的成果60

【相似文獻】

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本文編號：1117750