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能进行大范围的移动,而驱动系统的控制则是重中之重。这种控制直接的影响着垃圾捡拾的效果好坏,一旦控制驱动系统的程序出现了错误,则就算机械手的控制做的再好也是在做无用功。而驱动系统的主要控制是通过电机的运动来控制前轮的转向与后轮的前行或后退,而电机的控制则可以通过PLC中的程序来完成,所以我们一定不能小看对前后轮的电机的控制的重要性。只有控制好了驱动系统,我们才能够使捡拾机器人能够将移动平台移动到所要捡拾的垃圾的所在地,让垃圾处在机械手的捡拾范围内,惟其如此才能够让垃圾捡拾机器人的机械手能够准确的对垃圾进行抓取。
所以垃圾捡拾机器人的驱动系统的控制通过PLC系统来实现,其中PLC程序应当具有的具体功能流程图5.2如下:
图5.2机器人驱动的控制过程
通过以上的流程图步骤可以让驱动系统按照程序进行运动来达到操控机器人运行到机械手可以捡拾垃圾的位置的目的,如此之后再来进行机械手的操作则可以确保垃圾处于机械手肯定可以抓取的位置上。
PLC程序对驱动系统的控制大致上可以分为两个部分:转向的控制与前进或后退的控制。控制机器人转向的PLC系统的结构通常采用闭环结构来进行控制,如下图5.3。首先依靠接近开关来对机器人的当前位置进行检测,与根据传感器得到的垃圾的具体位置信号并以此规划的路线进行比较后,通过转向控制器来计算机器人所需要转向的角度。然后由转向控制器根据当前的方向角来对转向机构做出调整,以这样的方式来保证机器人在方向
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上的不会出现误差。然后在同时通过对后面的两个驱动轮的控制,使机器人能够按照规划好的路线进行移动。
图5.3机器人转向的控制
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总结
在设计的过程中,对以前学习过的知识进行了有目的性的回顾与结合。对机械设计时结构的合理性的重要性,液压系统严格的对应关系和PLC控制程序的设计与编写有了更加充分的了解与认识。
本论文所设计的垃圾捡拾机器人是一个集移动、捡拾、放置于一体的机器人。该机器人在工作的时候,借助探测系统发来的垃圾位置信号对垃圾进行了定位。驱动系统工作,通过控制系统控制前后轮的行动,到达预定目的地后向机械手系统发送信号。机械手在液压系统的控制下对垃圾进行拾取操作,其过程全部由液压系统完成。
因本机器人具备自动捡拾垃圾的能力,在对道路环境清扫工作有很大的帮助。它可以大大的节省人力资源,提高工作效率,减轻了劳动的强度具有较高的社会价值。但是这个设计只是我在当前水平下所进行的设计,因此会存在许多的缺点与不足。
对于捡拾机器人的控制现在还处于较低的水平,如果将来出现了更加有效、直接、快速且准确的控制方式,则可以用来代替液压控制系统。而软件控制方面,目前使用的PLC控制可能还有需要改进的地方,甚至有些程序能够比PLC更好的完成任务。所以在以后的发展中,这类研究还是具有很高的研究意义的。
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致谢
参考文献
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