時間:2009-06-11 11:48:49來æºï¼šronggang
摘 è¦ï¼šé‡å°ç›®å‰å…¬è·¯åŠƒç·šæ©Ÿåœ¨åŠƒç·šå‰å…ˆé€šéŽäººå·¥æ¨™ç·šï¼ŒåŽé€²è¡Œæ©Ÿæ¢°å™´æ¶‚的缺點。本文æå‡ºäº†ä¸€ç¨®çµ¦å…¬è·¯åŠƒç·šæ©Ÿæä¾›æ¨™ç·šçš„åŠƒç·šå°Žå‘æ©Ÿå™¨äººã€‚該機器人通éŽPLC控制單元處ç†è¶…è²æ³¢å‚³æ„Ÿå™¨å‚³ä¾†çš„信號,控制左å³é©…動輪直æµé›»æ©Ÿçš„速度,使機器人在公路的ä¸ç·šä¸Šè¡Œé€²å™´æ¶‚ã€‚è©²æ©Ÿå™¨äººçµæ§‹ç°¡å–®ï¼ŒæŽ§åˆ¶ç³»çµ±ç©©å®šæ€§è¼ƒå¼·ï¼Œç‰¹åˆ¥é©åˆäºŽç’°å¢ƒæƒ¡åŠ£çš„é‡Žå¤–ä½œæ¥ã€‚
é—œéµè©žï¼šå…¬è·¯åŠƒç·šæ©Ÿ;åŠƒç·šå°Žå‘æ©Ÿå™¨äºº;è¨è¨ˆ;PLC;è¶…è²æ³¢å‚³æ„Ÿå™¨
Abstract:A new design of the line-oriented robot has been accomplished aimed to solve the problem of the way when the marking-lines machine works,which is used to mark lines after the manual marking. In order to make the robot walking along the middle line, the robot controls the speed of DC motor which equipped in the driving wheel by signals from ultrasonic sensor dealt with by PLC control unit.The robot has simple structure and it’s control system has stronger stability,which particularly suitable for the wild environment.
Keywords:Marking –lines machine;Line-oriented robot;Design;PLC;Ultrasonic sensor
1 引言
公路劃線機是用來在高ç‰ç´šå…¬è·¯åŠåŸŽå¸‚é“路上劃å„ç¨®è·¯é¢æ¨™ç·šçš„專用機械。在é“路的養è·éŽç¨‹ä¸ä¹Ÿç”¨äºŽåœ¨èˆŠæ¨™ç·šä¸ŠåŠƒæ–°æ¨™ç·š[1]。目å‰åŠƒç·šæ©Ÿç¨®é¡žå¾ˆå¤šï¼Œå®ƒå€‘åˆ†åˆ¥æ‡‰ç”¨äºŽä¸åŒçš„å ´åˆï¼Œä½†å…¶å…±åŒçš„特點都是先通éŽäººå·¥æ¨™ç·šï¼Œç„¶åŽé€²è¡Œæ©Ÿæ¢°å™´æ¶‚。人工標線工作é‡å¤§ï¼Œä¸”工作進度較慢,精度較差。é‡å°é€™ç¨®ç¾è±¡æœ¬æ–‡ä»‹ç´¹äº†å…¬è·¯åŠƒç·šæ©ŸåŠƒç·šå°Žå‘æ©Ÿå™¨äººï¼Œå°ˆé–€ç”¨äºŽæä¾›åŠƒç·šæ©Ÿè¼ƒæº–ç¢ºçš„è·¯ç·šï¼Œæ¸›è¼•äº†äººå·¥æ¨™ç·šçš„å·¥ä½œé‡ï¼Œæé«˜äº†åŠƒç·šçš„æº–ç¢ºåº¦ã€‚
2 åŠƒç·šå°Žå‘æ©Ÿå™¨äººæ¦‚è¿°
åŠƒç·šå°Žå‘æ©Ÿå™¨äººçš„系統基本組æˆï¼šå°Žå‘控制系統ã€é›»æ©Ÿé©…å‹•å±¥å¸¶è¡Œèµ°ç³»çµ±å’Œæ¶‚æ–™å™´æ¶‚ç³»çµ±ã€‚æœ¬æ–‡åŠƒç·šå°Žå‘æ©Ÿå™¨äººä¸»è¦ç”¨äºŽå…¬è·¯ä¸ç·šçš„劃線導å‘ï¼Œæ©Ÿå™¨äººå…©ç«¯å®‰è£æœ‰è¶…è²æ³¢æ¸¬è·æ¨¡å¡Šï¼Œåˆ†åˆ¥æ¸¬é‡å…¬è·¯å…©é‚Šçš„公路沿到機器人的è·é›¢ï¼Œé€šéŽè¥¿é–€åS7-200PLC軟件程åºçš„處ç†åŽå¾—出的信號來驅動直æµé›»æ©Ÿçš„é‹å‹•,使機器人快速地往ä¸ç·šä¸Šé 近,進而在ä¸ç·šä¸Šè¡Œé€²ã€‚當行進穩定åŽï¼Œæ¶‚料噴涂系統ä¸çš„å™´æ§é–‹å§‹å°åœ°é¢å™´ç‘涂料,給劃線機æä¾›è¼ƒæº–確的標線。機器人控制示æ„圖如圖1所示。
圖1 機器人控制示æ„圖
3 å°Žå‘æŽ§åˆ¶ç³»çµ±
å°Žå‘æŽ§åˆ¶ç³»çµ±åŸºæœ¬çµ„æˆï¼šè¶…è²æ³¢æ¸¬è·æ¨¡å¡Šå’ŒPLC控制單元。
è¶…è²æ³¢æ¸¬è·æ¨¡å¡Šä¸€èˆ¬åŒ…括硬件部分和軟件部分,硬件部分包括控制單元ã€è¶…è²æ³¢å‚³æ„Ÿå™¨ã€ç™¼å°„和接收電路ç‰;è»Ÿä»¶éƒ¨åˆ†å³æ˜¯å›ºå®šåœ¨æŽ§åˆ¶å–®å…ƒä¸çš„程åºã€‚ç›®å‰å¸‚å ´ä¸Šå‡ºç¾çš„è¶…è²æ³¢æ¸¬è·å„€ï¼Œå¯ä»¥ç¨åŠ ä»¥æ”¹é€²ï¼Œä¹Ÿå¯ä»¥æ»¿è¶³æœ¬æ–‡è¦æ±‚。目å‰çš„è¶…è²æ³¢æ¸¬è·å„€æª¢æ¸¬è·é›¢å¯é”到10må·¦å³ï¼Œé é æ»¿è¶³æœ¬æ–‡çš„è¦æ±‚。
本機器人左å³å…©ç«¯åˆ†åˆ¥å°ç¨±å®‰è£ä¸€å€‹è¶…è²æ³¢æ¸¬è·æ¨¡å¡Šï¼Œå·¦å³å…©å€‹å‚³æ„Ÿå™¨åŒæ™‚å‘å…©é‚Šç™¼å°„è¶…è²æ³¢ï¼Œé€šéŽæ¯”較左å³å‚³æ„Ÿå™¨ç™¼å°„接收的時間差值來判斷機器人是å³å還是左å,進而控制驅動輪直æµé›»æ©Ÿçš„é‹å‹•,從而是機器人在公路的ä¸ç·šä¸Šè¡Œé€²ã€‚PLCæŽ§åˆ¶å–®å…ƒåœ¨æŽ¥æ”¶åˆ°å…©é‚Šè¶…è²æ³¢æ¸¬è·æ¨¡å¡Šå‚³é€çš„æ•¸æ“šåŽï¼Œå°‡å…©çµ„數據進行比較。如果å³é‚Šçš„æ•¸æ“šè¼ƒå°ï¼Œç™¼å‡ºçš„è¶…è²æ³¢åœ¨å³é‚Šè¿”回的用時較çŸï¼Œå‰‡æ©Ÿå™¨äººåå‘ä¸ç·šçš„å³é‚Šï¼Œé‚£ä¹ˆå³é©…動輪比左驅動輪轉速快,如æ¤ä¸æ–·çš„èª¿æ•´ï¼Œæœ€åŽæ©Ÿå™¨äººä½äºŽå…¬è·¯ä¸ç·šä¸Šã€‚穩定åŽï¼ŒæŽ§åˆ¶å–®å…ƒå°‡æ¤æ™‚çš„è¶…è²æ³¢å‚³å›žçš„æ•¸æ“šå„²å˜åœ¨å˜å„²å€ä¸ï¼Œä»¥åŽæ©Ÿå™¨äººçš„é©…å‹•è¼ªé€Ÿåº¦å°±ä»¥æ¤æ™‚的速度勻速行進,é 傳感器實時傳回的數據進行調整。調整范åœé™åˆ¶åœ¨ä¸€å®šçš„值域內,超éŽè©²å€¼åŸŸæ™‚,電機æ‰è½‰å‹•開始調整機器人與ä¸ç·šçš„è·é›¢ï¼Œä½¿å…¶ç›¡å¿«åœ¨ä¸ç·šä¸Šè¡Œé€²ã€‚
PLC控制單元軟件包括:主程åºã€è®€è¶…è²æ³¢æ¸¬è·æ¨¡å¡Šæ•¸æ“šå程åºå’Œé›»æ©Ÿèª¿æ•´å程åºã€‚å…¶ç¨‹åºæµç¨‹åœ–如圖2所示。
圖2 ç¨‹åºæµç¨‹åœ–
4 電機驅動履帶行走系統
æ©Ÿå™¨äººçš„ç§»å‹•æ–¹å¼æœ‰è¼ªå¼ã€æ¥è¡Œå¼å’Œå±¥å¸¶å¼ã€‚æ¥è¡Œå¼çµæ§‹è¨è¨ˆå¾©é›œä¸”移動緩慢,但æ¥è¡Œæ©Ÿå™¨äººå¯ä»¥é©æ‡‰æ¢ä»¶è¼ƒå·®çš„è·¯é¢ã€‚輪å¼çµæ§‹æ©Ÿå‹•性強,但å»åªé©ç”¨äºŽå¹³å¦çš„地形。而履帶å¼çµæ§‹å…·æœ‰é‹å‹•平穩ã€çˆ¬å¡èƒ½åЛ強ã€ä¸æ˜“傾倒ç‰ç‰¹é»ž;å…‹æœäº†è¼ªå¼ç§»å‹•機構越障能力ã€è·¨æºèƒ½åŠ›å·®åŠæ‰“滑ç‰ç¼ºé»ž[2-3]。
本文æå‡ºçš„åŠƒç·šå°Žå‘æ©Ÿå™¨äººæ‡‰ç”¨äºŽè·¯æ³è¼ƒå¥½çš„公路,但考慮到本機器人是找尋公路的ä¸ç·šè¡Œèµ°ï¼Œè¼ªå¼çµæ§‹é›–然機動性較好,但其在路é¢é©æ‡‰èƒ½åŠ›ä¸Šé ä¸å¦‚履帶å¼ç§»å‹•æ–¹å¼ã€‚çµåˆå„ç¨®æƒ…æ³æœ¬æ©Ÿå™¨äººé‡‡ç”¨å…©ç¯€å¹¶è¡Œå±¥å¸¶é€£æŽ¥æ–¹å¼ï¼Œå…¶ç§»å‹•æ–¹å¼é¡žä¼¼å¦å…‹çš„行走機構。兩邊的履帶安è£åœ¨å‰åŽè¼ªä¸Šï¼ŒåŽè¼ªç”±ç›´æµé›»æ©Ÿé©…動,通éŽå±¥å¸¶å¸¶å‹•å‰è¼ªä¸€èµ·è½‰å‹•ã€‚å…¶çµæ§‹ç¤ºæ„圖如圖3所示。用履帶å¼çµæ§‹æ©Ÿå™¨äººä¸åƒ…å¯ä»¥ç›´è¡Œï¼Œè€Œä¸”å¯ä»¥åˆ©ç”¨å±¥å¸¶çš„差動實ç¾åŽŸåœ°è½‰å‘ã€‚è©²çµæ§‹ç°¡å–®ï¼Œä¸éœ€è¦å·®å‹•å™¨ï¼Œè½‰å‘æ©Ÿæ§‹ç‰ã€‚控制方便,轉彎åŠå¾‘å°ï¼Œé›»æ©Ÿæ—¢å¯ä»¥æä¾›å‰é€²å‹•力,也å¯ä»¥æä¾›è½‰å‘動力[3]。
驅動輪直æµé›»æ©Ÿé¸æ“‡å¸¶æ¸›é€Ÿå™¨çš„ç›´æµé›»æ©Ÿï¼Œé›»å£“為24Vã€‚è“„é›»æ± çš„é›»å£“ç‚º24Vï¼ŒåŒ…æ‹¬å·¥ä½œè“„é›»æ± å’Œå‚™ç”¨è“„é›»æ± ã€‚å·¥ä½œè“„é›»æ± ä¸åƒ…給直æµé›»æ©Ÿä¾›é›»ï¼Œé‚„çµ¦æŽ§åˆ¶å–®å…ƒä¾›é›»ã€‚å‚™ç”¨é›»æ± ç”¨äºŽå·¥ä½œè“„é›»æ± æå£žæˆ–çªç„¶ç„¡é›»çš„æƒ…æ³ä¸‹ã€‚
圖3 履帶å¼ç§»å‹•æ–¹å¼çµæ§‹ç¤ºæ„圖
5 涂料噴涂系統
åŠƒç·šæ©ŸæŒ‰æ¨™ç·šæ‰€ä½¿ç”¨çš„ææ–™åˆ†ç‚ºï¼šå†·æ¼†åŠƒç·šæ©Ÿå’Œç†±å¡‘åŠƒç·šæ©Ÿã€‚å†·æ¼†åŠƒç·šæ©Ÿå³åœ¨å¸¸æº«ä¸‹é€²è¡Œå™´æ¼†ï¼Œå®ƒæœ‰å…©ç¨®é¡žåž‹ï¼Œå³æ°£å™´æ¶‚å¼å’Œç„¡æ°£å™´æ¶‚å¼ã€‚氣噴涂是é 壓縮空氣將漆霧化,然åŽé€šéŽå™´æ§å˜´å™´æ¶‚于地é¢ã€‚無氣噴å¼åŠƒç·šæ©Ÿæ˜¯åˆ©ç”¨å°ˆç”¨é«˜å£“æ³µå°æ¼†æ–½åŠ 10~15Mpa的壓力,然åŽé€šéŽå™´æ§å™´æ¶‚于地é¢ã€‚熱塑劃線機是將熱熔油漆或熱熔塑料(有顆粒狀和塊狀兩種)在熱熔ç½ä¸åŠ ç†±è‡³ä½¿ç”¨æº«åº¦åŽï¼Œå†é€šéŽåŠƒç·šè£ç½®åŠƒäºŽåœ°é¢çš„。其劃線è£ç½®çš„劃線方å¼åˆ†ç‚ºï¼šåˆ®æ¶‚å¼ã€æ“ 壓å¼å’Œå™´æ¶‚å¼[4]。çµåˆæœ¬æ–‡åŠƒç·šæ©ŸåŠƒç·šå°Žå‘æ©Ÿå™¨äººçš„æ‡‰ç”¨é‡é»žæ˜¯å°Žå‘機器人給劃線機æä¾›æ¨™ç·šï¼Œæ‰€ä»¥å°Žå‘æ©Ÿå™¨äººçš„æ¶‚æ–™å™´æ¶‚ç³»çµ±ä¸æœƒåƒåŠƒç·šæ©Ÿä¸Šçš„å™´æ¶‚ç³»çµ±é‚£ä¹ˆå¾©é›œï¼Œåªéœ€è¦æ»¿è¶³èƒ½å¤ 給劃線機æä¾›å¯ä»¥è˜åˆ¥çš„æ¨™ç·šå³å¯ã€‚
本文涂料噴涂系統采用冷塑無氣噴å¼ï¼Œå³åœ¨å¸¸æº«ä¸‹åˆ©ç”¨å°ˆç”¨é«˜å£“泵和噴æ§é€²è¡Œå™´æ¼†çš„æ–¹æ³•ã€‚å…¶åŸºæœ¬çµ„æˆæœ‰ï¼šé«˜å£“æ³µã€æ¶‚料箱ã€å™´æ§åŠå…¶æŽ§åˆ¶å™´æ§çš„電機。涂料噴涂工作éŽç¨‹ï¼šé«˜å£“æ³µå‘æ¶‚料箱ä¸é€²è¡ŒåŠ å£“ï¼Œç•¶æŽ§åˆ¶å™´æ§çš„電機得到控制單元的指令時,電機開始工作并使噴æ§å™´å‡ºæ¶‚料。本系統安è£åœ¨å±¥å¸¶å¼åº•盤åŽéƒ¨ï¼Œå™´æ§å®‰åœ¨ä¸ç·šä¸Šï¼Œæ©Ÿå™¨äººè¡Œèµ°æ™‚,噴æ§å°æº–地é¢é€²è¡Œå™´æ¼†ã€‚
6 總çµ
與目å‰å‚³çµ±çš„公路劃線機劃線éŽç¨‹ç›¸æ¯”,本機器人有以下幾個特點:
第一,本機器人實行自主尋找ä¸ç·šæ–¹å‘,ä¸éœ€è¦äººç‚ºæ“作。
第二,本機器人給公路劃線機æä¾›è¼ƒç²¾ç¢ºçš„ä¸ç·šæ¨™ç·šï¼Œä¸éœ€è¦äººå·¥æ¨™ç·šï¼Œå¤§å¤§åœ°æ¸›è¼•了工人的工作é‡ã€‚
ç¬¬ä¸‰ï¼Œæœ¬æ©Ÿå™¨äººçµæ§‹ç°¡å–®ï¼ŒPLCæŽ§åˆ¶ç³»çµ±ç©©å®šæ€§è¼ƒå¼·ï¼Œèƒ½é©æ‡‰äºŽæƒ¡åŠ£çš„é‡Žå¤–ç’°å¢ƒã€‚
本文創新點:將PLC用于控制系統,é©ç”¨äºŽç’°å¢ƒæƒ¡åŠ£çš„é‡Žå¤–ä½œæ¥ï¼Œç©©å®šæ€§å¼·ã€‚應用了履帶å¼çš„ç§»å‹•çµæ§‹ï¼Œå¯æ‡‰ç”¨äºŽå¾©é›œçš„è·¯æ³ï¼Œæ©Ÿå™¨äººç§»å‹•性能穩定。
åƒè€ƒæ–‡ç»ï¼š
[1] 劉湘晨,薛é¾ï¼Œæˆ´éœå›.公路劃線機的應用ç¾ç‹€å’Œç™¼å±•æ–¹å‘[J].北京石油化工å¸é™¢å¸å ±ï¼Œ2004,9:62-64
[2] 劉濤.æ™ºèƒ½ç§»å‹•é©…é¼ æ©Ÿå™¨äººçš„ç ”åˆ¶[D].æˆéƒ½ï¼šè¥¿å—交通大å¸ï¼Œ2008
[3] 黃å·ç…’.基于ARM的履帶å¼ç§»å‹•機器人è¨è¨ˆ[D].æå·žï¼šæµ™æ±Ÿå¤§å¸ï¼Œ2006
[4] 沈æ¾äº‘.國外劃線機[J].å»ºç‘æ©Ÿæ¢°ï¼Œ1998:38-39
[5] 王慧利.基于視覺的é“路劃線機自動檢測è£ç½®[D].沈陽:沈陽工æ¥å¤§å¸ï¼Œ2007
[6] å³äº‘äºžï¼Œé—žåŠ æ¦®.公路振動標線劃線機控制系統[J].鹽城工å¸é™¢å¸å ±ï¼ˆè‡ªç„¶ç§‘å¸ç‰ˆï¼‰ï¼Œ2006,12:31-33
[7] 峿…Žå±±ï¼Œè¶æƒ å¨Ÿï¼Œå³æ±èŠ³ï¼Œä»˜æœƒå‡±.æ™ºèƒ½è¶…è²æ³¢æ¸¬è·ç³»çµ±çš„è¨è¨ˆ.æ²³å—師范大å¸å¸å ±ï¼ˆè‡ªç„¶ç§‘版),2007,5:86-88
[8] 陏壿Œº.離心噴涂å¼ç†±ç†”é“è·¯æ¨™ç·šåŠƒç·šæ©ŸåŠæ‡‰ç”¨[J].ç‘路機械與施工機械化,2006:27-28
[9] 羅麥è±ï¼Œé™³å°ç¥ï¼Œéœå¤§å‹‡.西門åS7-200系列PLCåœ¨é…æ–™ç”Ÿç”¢ç·šä¸Šçš„æ‡‰ç”¨[J].微計算機信æ¯ï¼Œ2007,1-1:106-107。
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