服务机器人洗浴过程控制系统的硬件研究论文.doc

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1、服务机器人洗浴过程控制系统硬件研究摘要本课题主要针对老年人，残疾人的特点，面向家用与医用环境，研究开发个人卫生清洗护理机器人，利用智能控制，人机工程学等技术进行设计，实现洗浴过程自动化。本设计基于PLC技术原理，通过硬件电路的制作以及软件程序的编制，设计制作出服务机器人洗浴单元的控制系统。整个设计包括两大部分:硬件部分和软件部分，本文重点论述硬件部分。本洗浴单元控制系统主要由温度控制模块、LCD显示模块，液位检测模块、触摸屏按键控制模块和电机驱动模块组成。通过触摸屏按键的选择来实现对洗发功能、淋浴功能以及整个洗浴过程的选择控制，利用三菱PLC的外部扩展来实现对电磁阀和3个

2、电机的输出控制。关键词：服务机器人，触摸屏，PLC技术，温度控制HardwareResearchofServiceRobotBathProcessControlSystemABSTRACTThistopicisfortheelderly,thedisabled;facethehouseholdandthecharacteristicsofmedicalenvironment,researchanddevelopmentpersonalhygienecleaningrobots,byusingintelligentcontrolnursing,ergonomicsdesig

3、n,realizationtechnologysuchasbathprocessautomation.ThisdesignbasedonPLCtechnologyprinciple,hardwarecircuitbymakingandsoftwareprogramming,designaservicerobotcontrolsystembathunit.Thewholedesignincludestwoparts,hardwareandsoftwareof;thispapermainlydiscusseshardwarepart.Thisbathunitcontrolsy

4、stemmainlyconsistsoftemperaturecontrolmodule,LCDdisplaymodule,liquidleveldetectionmodule,touchscreenbuttoncontrolmoduleandmotordrivermodule.Throughthechoicetorealizetouch-screenbuttonstowashhairfunction,showerfunctionandthebathprocessselectioncontrol,useMitsubishiPLCexternalexpansiontoach

5、ieveelectromagneticvalveandthreemotoroutputcontrol.KEYWORDS:ServiceRobot,touchscreen,PLCtechnology,temperaturecontrol目　录前　言1第1章可编程控制器简介31.1PLC简介31.2PLC部原理41.2.1中央处理单元（CPU）41.2.2存储器51.2.3PLC电源6第2章系统总体设计72.1功能要求72.2控制系统的工作原理及技术要求72.3系统方案设计8第3章硬件系统设计103.1三菱FX系列PLC103.1.1FX系列PLC的特点103.1.2FX2N

6、系列PLC103.1.3FX系列PLC部资源113.2硬件设计123.2.1温度传感器的选择123.2.2水位传感器的选择133.2.3PLCI/O地址分配表133.2.4PLC控制模块I/O接线图143.2.5触摸屏控制153.2.6超声波清洗16第4章软件系统设计184.1设计思路184.2模块设计184.2.1温度控制及报警模块184.2.2洗发功能模块194.2.3淋浴功能模块204.2.4洗浴功能模块21第5章抗干扰和系统的可靠性设计225.1电源的干扰及改进措施225.2系统布线干扰及改进措施225.3环境干扰及改进措施23结　论24辞25参考文献26附录I2

7、8附录II34外文资料翻译38前　言随着机器人技术的发展，机器人的用途越来越广，开始从传统的工业领域向军事，医疗，服务等领域渗透。与此同时，机器人的概念也越来越宽，已从狭义的机器人，开始向机器人技术扩展。世界上一些发达国家都非常重视机器人技术的研究，都将机器人作为一个战略高技术给予支持。这是因为机器人不仅将形成一个大产业，而且将对一个国家的综合国力，可持续发展有着巨大而深远的影响。纵观国外服务机器人的发展，可以发现服务机器人在我国具有广阔的市场空间。老龄化社会和残疾人服务对服务机器人的市场需求。目前我国60岁以上人口已超过总人