智能空氣微生物采樣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，人們對(duì)生產(chǎn)生活環(huán)境的要求在不斷提高。但全球環(huán)境污染的形勢(shì)越來(lái)越嚴(yán)峻，各種大范圍傳染性疾病頻頻出現(xiàn)，此外還有一些突發(fā)性事件引起的生化污染，使得我們對(duì)空氣微生物的采集技術(shù)要求越來(lái)越高。
　　 本文針對(duì)空氣微生物采樣的需求和現(xiàn)有采樣器的不足，研制了一種智能空氣微生物采樣系統(tǒng)。該系統(tǒng)功能全面，運(yùn)行穩(wěn)定，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，具有安全監(jiān)控，全自動(dòng)控制，可與工作人員通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)智能交互，能滿足無(wú)人值守情況下長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作的要

2、求，尤其適用于惡劣環(huán)境下的空氣微生物采樣。本文主要研究工作包括：
　　 （1）設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)采樣系統(tǒng)的所有硬件電路，具體包括：氣流控制單元、主機(jī)械手三維運(yùn)動(dòng)控制單元、手爪控制單元、刻字控制單元、電源管理模塊、GSM通信模塊、安全監(jiān)控模塊、信息存儲(chǔ)模塊、副機(jī)械手及冰箱門控制組、系統(tǒng)時(shí)鐘模塊、觸摸液晶屏模塊、輕型車載冰箱的電源控制等，完成各個(gè)單元和模塊的實(shí)現(xiàn)方案論證、硬件設(shè)計(jì)、電路板焊接；
　　 （2）使用C 語(yǔ)言對(duì)主控制器、氣

3、流控制單元、主機(jī)械手三維運(yùn)動(dòng)控制單元、手爪控制單元、刻字控制單元等進(jìn)行嵌入式軟件編程，并完成調(diào)試；
　　 （3）使用C++對(duì)室內(nèi)遠(yuǎn)程控制單元進(jìn)行計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件的編程，并完成采樣系統(tǒng)和遠(yuǎn)程控制單元之間的聯(lián)調(diào)；
　　 （4）對(duì)采樣系統(tǒng)進(jìn)行單機(jī)使用功能測(cè)試以及遠(yuǎn)程控制功能測(cè)試，并分析了系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域與應(yīng)用前景。
　　 本論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)有：
　　 （1）抓取平皿的主機(jī)械手采用三指式手爪，通過(guò)混合式直線步進(jìn)電機(jī)控

4、制手指的伸縮，并在每個(gè)手指上安裝了力敏傳感器，用于獲取手掌下壓平皿的力度大小以及手指抓取平皿的力度大小，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)柔性；
　　 （2）主機(jī)械手的位置控制采用針對(duì)本系統(tǒng)特別提出的三維坐標(biāo)控制法，通過(guò)三維坐標(biāo)實(shí)現(xiàn)定位足夠精確的要求；
　　 （3）針對(duì)本系統(tǒng)特別設(shè)計(jì)的安全監(jiān)控模塊包括振動(dòng)信號(hào)監(jiān)測(cè)電路、設(shè)備姿態(tài)監(jiān)測(cè)電路以及GPS 定位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)安全三保險(xiǎn)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的振動(dòng)、姿態(tài)傾斜等狀況，必要時(shí)產(chǎn)生報(bào)警，并能夠通過(guò)GPS 精確確