冰雪

线路检测机器人系统硬件设计

2020-01-16 16:15:50来源:励志吧0次阅读

线路检测机器人系统硬件设计

绝缘子检测机器人的智能控制系统按功能模块划分,主要有数据采集模块、摄像采集模块、核心控制模块、电动机控制模块、通信模块和远程上位机监控平台6个模块部分。

1)数据采集模块。检测机器人需要通过电压和电流传感器来检测绝缘子的电压和电流的采样值,并对数据进行相应的A-D转换处理。

2)摄像采集模块。为了实现对绝缘子性能的全方位准确检测,不仅需要采集、分析绝缘子的电压、电流等电力数据参数,还需要通过摄像来实时拍摄绝缘子的外部形态,以方便地面的工作人员通过图像对绝缘子的好坏进行全方位的综合性的分析,最后得出准确的分析结果。因此摄像采集模块是绝缘子检测机器人不可缺少的一个重要部分。

3)核心控制模块。其是整个系统的核心,是检测机器人的大脑,主要作用是对采集到的各种数据进行处理分析,生成相应的命令,将最终的命令发给相应执行部分。智能控制系统最重要的是核心处理器的选型,为了实现优越的性能,本文选自了ARM系列的微处理器作为绝缘子检查机器人的控制系统的核心处理芯片。ARM是一个系列的微处理器的通称,由同名的英国公司生产研发。

ARM微处理器可以在较低功耗的情况下实现较高的处理性能,非常适用于工业控制领域。在ARM系列的处理器中,ARM7系列微处理器应用最为广泛,ARM7是一种低功耗的32位RISC处理器,具有很高的性价比。使用了ARM7系列的LPC2132型号的微理器作为检测机器人的核心处理器,该处理器具有丰富的资源,含有2个定时器,9个外部中断,还有丰富的数模转换接口和外部输入/输出接口,这使其非常适合应用于工业控制领域。另外LPC2132微处理器还具有多个PWM口,具有强大的PWM驱动功能,因此在电动机控制方面有很大的优势,非常适合用于工业机器人的电动机驱动控制。

4)电动机控制模块。其是控制机器人动作的部分,主要由机械构造和相应的驱动电路组成,主要作用是驱动机器人行进、停止等相应的动作。驱动电路ARM处理模块中的PWM模块搭配全桥电动机驱动电路实现对电动机的控制,全桥电动机驱动电路包括4个Mos开关管和一个电动机。对角Mos同时导通,电动机运转。根据不同Mos管对的导通情况,电流流过电动机的方向不同,从而控制电动机的转向。在电动机的转动过程当中,通过改变单片机输出PWM的占空比,改变电动机两端的电压,从而改变电动机的转速。

5)通信模块。主要作用是实现机器人和上位机之间的数据传输。通信模块一方面把检测机器人采集到的数据、影像以及机器人自身状况等信息传给上位机,进行显示;另一方面将上位机发送的动作命令传递到核心控制模块,实现上位机的远程实时控制。由于机器人在高空,所以采用CAN通信等有线通信方式不太方便,采用GSM、GPRS等无线通信技术来实现机器人与上位机之间的通信是比较合适的选择。

6)远程上位机监控平台。一般位于地下的办公室内,主要功能是使工作人员通过上位机能够直观地查看机器人的状态和采集到的数据,并采取相应的操作。实现的作用是将传送过来的绝缘子的数据和影像信息与自身情况相关的位置信息等进行实时显示,并发送动作命令给机器人,另外还可以把重要的数据信息保存,以便之后进行查阅和分析。

重庆市中山医院怎么样
怀远县中医院预约挂号
贵州癫痫病权威专科医院
淄博重点癫痫病医院
唐山白癜风专科医院怎么样
分享到: