智能清洗機(jī)器人的控制系統(tǒng)研究.pdf

1、生產(chǎn)中有許多設(shè)備工作在惡劣的環(huán)境中，容易受到污染，設(shè)備受污染后將降低工作效率，甚至影響運(yùn)行安全，所以必須對其進(jìn)行清洗。而本課題組以前研制的清洗機(jī)器人只把冷凝器作為清洗對象，自由度不高，不能應(yīng)用于其它行業(yè)，所以不具有通用性。本文設(shè)計一款智能清洗機(jī)器人，不僅能對大型冷凝器進(jìn)行自主在線清洗，而且也可以用于其它行業(yè)。論文設(shè)計了智能清洗機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)、機(jī)電控制系統(tǒng)，并對機(jī)器人清洗臂的智能控制系統(tǒng)設(shè)計進(jìn)行了重點(diǎn)研究。
　　論文簡述了冷凝器的

2、組成及其主要清洗方法，研究了國內(nèi)外清洗機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀及其相關(guān)技術(shù)。在分析本課題組已開發(fā)的三代冷凝器清洗機(jī)器人的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及不足的基礎(chǔ)上設(shè)計了一款具有履帶式移動平臺、六自由度清洗臂的智能清洗機(jī)器人。
　　為了保障智能清洗機(jī)器人自主高效地完成清洗任務(wù)，設(shè)計了機(jī)器人的機(jī)電控制系統(tǒng)，它由監(jiān)控系統(tǒng)和機(jī)載系統(tǒng)組成。監(jiān)控系統(tǒng)主要是監(jiān)測機(jī)器人的運(yùn)行狀態(tài)，在必要的時候操作人員也可以通過它控制機(jī)器人運(yùn)行。機(jī)載系統(tǒng)是智能清洗機(jī)器人的控制核心，它采用上下

3、位機(jī)的工作模式，上位機(jī)主要是環(huán)境感知及運(yùn)算處理，下位機(jī)主要是對各執(zhí)行模塊進(jìn)行控制。并對視覺系統(tǒng)、清洗臂機(jī)電控制系統(tǒng)及高壓水控制系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計。
　　采用D-H法建立了智能清洗機(jī)器人清洗臂的坐標(biāo)系，對清洗臂進(jìn)行正逆運(yùn)動學(xué)分析。通過求解清洗臂逆運(yùn)動學(xué)方程可以獲得各關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)角度，此旋轉(zhuǎn)角度是清洗臂智能控制系統(tǒng)的輸入。
　　進(jìn)行了模糊系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的技術(shù)研究，結(jié)合清洗臂機(jī)電控制系統(tǒng)的特點(diǎn)設(shè)計出基于RBF模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的清洗