船用智能测厚装置及其控制系统研究

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1、学校编码10390分类号U664学号201312852022密级工程硕士专业学位论文船用智能测厚装置及其控制系统研究指导教师：陈景锋教授曾青山高级工程师作者姓名：吴田申请学位级别：硕士领域名称：船舶与海洋工程论文提交日期：2015年4月7日论文答辩日期：2015年5月31日学位授予单位：集美大学学位授予日期：2015年6月答辩委员会主席：肖朝昀副教授论文评阅人：工程硕士专业学位论文船用智能测厚装置及其控制系统研究ResearchonMarineIntelligentThicknessMeasurementD

2、eviceanditsControlSystem作者姓名：吴田指导教师：陈景锋教授曾青山高级工程师领域名称：船舶与海洋工程学位授予单位：集美大学论文答辩日期：2015年5月31日学术诚信声明兹呈交的学位论文，是本人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研究成果。除文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。本人依法享有和承担由此论文产生的权利和责任。卢明人（签名）：~^时间：^2r保护知识产权声明本人完全了解集美大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送

3、交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意集美大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。作者（签名导师（签名）:时间：船用智能测厚装置及其控制系统研究摘要钢质船舶作为最为广泛应用的水上交通工具，由于其工作环境恶劣，常受海水腐蚀，浸水各构件都会产生程度不同的腐蚀，腐蚀到一定程度会引起船体穿孔甚至船舶断裂，因此定期对船舶构件尤其是船舶壁面的测厚尤为重要。船舶测厚为船舶结构完整性检测检查及船舶结构修理提供了重要的依据，也为船舶的维

4、护保养提供了有效的支持。常用的人工测厚安全性差，测厚精度低。本文以提高测厚精度、安全性及效率为目标设计了一款以爬壁机器人为载体的船舶智能测厚装置，通过设计并加工出特殊测量机械臂作为测量执行机构，设计以ATmega128AVR单片机芯片为核心的控制电路作为控制系统，实现智能测厚装置对船壁表面高精度高效率测量。本论文主要分为两个部分，第一部分为机械设计部分，此部分阐述了智能测厚装置各零件及装配体，介绍了测厚装置的工作原理。第二部分为控制设计部分，按系统控制需要设计了以AVR单片机ATmega128作为硬件主控芯

5、片的控制系统。硬件模块主要包括：电源模块、A/D转换模块、电机驱动模块、无线收发模块。在控制系统软件设计过程中，为提高代码的利用率采用了模块化的设计方法，高效完成A/D转换，单片机接收，发送指令、电机执行指令并反馈指令执行的情况等功能。关键词：智能测厚；AD转换；机械设计；AVRIResearchonMarineIntelligentThicknessMeasurementDeviceanditsControlSystemAbstractAsthemostwidelyusedvehicleundersea,

6、theworkenvironmentofsteelshipisquitebad,sincetheshipsarealwayserodedbecauseoftheseawater,acertaindegreeofcorrosionwillevencausetheperforationorraptureofthehullofship.Someasurementofthecomponents,especiallythewallthicknessofshipsisparticularlyimportant.Thet

7、hickness-measurementofshipprovidesanimportantbasistodetectionoftheshipstructuralintegrityandtheship'sstructuremaintenance.Sinceweobtainalowsecurityandaccuracyfromthemanualthickness-measurement,inordertoimprovetheaccuracy,safetyandefficiencyofthethickness-m

8、easurement,Idesignamarineintelligentthicknessmeasuringdevicewhichtakesawall-climbingrobotasacarrier.Idesignandproduceaspecialmeasuringrobotarmasthemeasureactuator,andacontrolsystembasedonATmega128AVRmicro-con