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深海机械手关节是海洋资源探测和开采的重要工具,在海洋资源利用越来越广泛的今天,深海机械手关节有着很广阔的应用前景。但海洋环境复杂,对于深海机械手关节的设计有很多条件要求。目前大部分深海机械手关节将驱动控制系统和直流无刷电机分开设计,驱动控制系统装在耐压仓中,这样导致整个系统体积和重量都比较大,增加了水下作业的难度。基于此,本文研究的主要内容是在电机和驱动控制电路一体化设计的情况下,并解决电机的驱动控制和电机启动及堵转问题。本文所做的工作主要包括以下几个方面:(1)机电一体化设计将直流无刷电机与驱动控制系统做成一体,大大缩小设备尺寸,使设备结构紧凑,提高稳定性,降低成本,使用方便。使用集成度很高的驱动芯片LB1975及片上资源丰富的单片机MSP430F149,使驱动控制电路板减小,选用适合深海作业并符合机电一体化设计要求的直流无刷电机。(2)驱动控制电路硬件及软件设计整个系统采用的是模块化设计,硬件电路包含:通信模块、控制模块和驱动模块三个模块,硬件电路模块化设计可以提高系统的稳定性和可靠性;软件设计也是采用的模块化设计,降低程序的复杂度,使程序的设计、调试和维护等操作简单方便。(3)深海机械手关节整体联调实验实验验证驱动控制系统满足机电一体化设计要求,并且深海机械手关节工作性能可靠稳定,对关节速度、位置控制准确,并实现了电机的软启动及堵转情况下对电机的保护。论文所做的工作为深海机械手关节小型机电一体化设计提出了一个可行的方案。