【摘 要】
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本文以国家“863”计划项目《防风固沙草方格铺设机器人研究》(课题编号2002AA422170)为背景。在当前沙漠化日趋严重的情况下,此课题的研究具有重要意义。“防风固沙机器人”
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本文以国家“863”计划项目《防风固沙草方格铺设机器人研究》(课题编号2002AA422170)为背景。在当前沙漠化日趋严重的情况下,此课题的研究具有重要意义。“防风固沙机器人”是一种能自动铺设方格形固沙草障的大型机器。它的插草机构由液压和气压驱动,在可编程控制器的控制下,将草障自动插入沙土中,以阻止沙子的流动。本项目已经于2005年11月在内蒙古锡林郭勒盟试验成功。本文主要介绍了“防风固沙机器人”自动控制系统的原理以及研制。首先,介绍了国内外大型机械以及工业机器人的发展状况、发展趋势以及所涉及的相关技术;之后系统的介绍了机器人整体的控制方案,它以西门子公司的可编程控制器S7-300作为核心控制器,通过S7-300按照执行动作的逻辑顺序控制各个电磁阀的通断,利用流体驱动各机构,完成铺设动作,并利用定位模板FM353结合高速计数模板FM350控制步进电机,进行输送草的反馈控制;第三章介绍了横向机构高度的控制方案,横向机构距地面的高度直接影响草障的插入效果,本文采用了基于嵌入式单片机的模糊控制器来控制横向机构距地面的高度,使之不随地势的变化而变化;第四章提出了一种利用液压伺服系统自动控制纵向插草机构的方法,通过对系统模型的调节和仿真,证明这种方法的可行性;最后,介绍了系统软件的设计。
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