试析基于pjr-2x型喷浆机器人的开放式算法平台研究与设计

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1、分类号：TP242密级：公开UDC：单位代码：10424学位论文基于PJR-2X型喷浆机器人的开放式算法平台研究与设计刘鲁艳申请学位级别：硕士学位专业名称：检测技术与自动化装置指导教师姓名：樊炳辉职称：教授山东科技大学二零一零年六月论文题目：基于PJR-2X型喷浆机器人的开放式算法平台研究与设计作者姓名：刘鲁艳入学时间：2007年9月专业名称：检测技术与自动化装置研究方向：传感器与智能仪表指导教师：樊炳辉、王传江职称：教授论文提交日期：论文答辩日期：授予学位日期：RESEARCHANDDESIGNOFOPENALGORITHMP

2、LATFORMBASEDONPJR-2XSHOTCRETEROBOTADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTEROFPHILOSOPHYFromShandongUniversityofScienceandTechnologyByLiuLuyanSupervisor:ProfessorFanBinghuiCollegeofInformationandElectricalEngineeringJun2010声明本人呈交给山东科技大学的这

3、篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：日期：AFFIRMATIONIdeclarethatthisdissertation,submittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofMasterofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofackn

4、owledge.Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute.Signature:Date:山东科技大学硕士学位论文摘要摘要论文论述了喷浆机器人国内外的市场需求和技术发展，并阐述了山东科技大学机器人研究中心研制的PJR-2X型喷浆机器人的结构和工作原理；针对其控制系统的专门性和封闭式的体系结构，将小喷浆机器人进行开放式算法平台改造，把控制器的控制算法由单片机实现改成由PC机的开放式算法平台处理，将得到的控制量输出给控制器，进而实

5、现对比例阀的控制。为了实现喷浆机器人的开放式控制算法，本课题以PJR-2X型喷浆机器人为应用载体，重新研究设计了PJR-2X喷浆机器人的控制系统，包括操作器、直接控制器以及连接双方通信并实现开放式控制算法的PC机。此系统融合了机器人技术、控制技术和基于VisualBasic6.0的串口通讯技术。以操作器、直接控制器和PC机基于VB开放式算法平台要实现的功能为前提，分别论证了操作器、直接控制器和PC机基于VB开放式算法平台的设计方案，重点介绍了开放式算法平台的设计。此系统大幅度加强了PJR-2X型喷浆机器人的稳定性、可靠性以及灵活

6、性。在对操作器和控制器的设计中，采用C8051F020单片机应用系统，在基于KeiluVision2下的SiliconLaboratoriesIDE集成开发环境中进行软件开发和调试。此次设计以C8051F系列单片机为控制系统核心，详细阐述了操作器的硬件电路结构，直接控制器的比例阀控制电路结构和开关阀控制电路结构。在对PC机开放式控制算法平台的设计中，采用VisualBasic对开放式算法平台进行开发。论文重点介绍了应用VisualBasic串口通讯技术实现操作器、直接控制器和PC机三方通讯，用VB进行控制算法的编程，在PC机上直

7、接进行控制算法参数的修改，用PC机直接进行控制。此处控制算法采用新型PID控制算法进行实验。控制算法的开放可以让用户实时改变低层位置控制算法，这对于研究和应用机器人的许多控制算法具有重要意义。关键词：喷浆机器人，开放式算法平台，C8051F020,控制算法，串口通讯山东科技大学硕士学位论文摘要ABSTRACTThisdissertationdiscussedthedomesticandinternationalmarketdemandandthedevelopmentofshotcreterobot.Elaboratedthes

8、tructureandprincipleofPJR-2XshotcreterobotdevelopedbyrobotresearchcenterofShandongUniversityofScienceandTechnology.Toitscontrolsyst