化机械体进行下步的设计。智能灭火机器人控制系统方案及设计电机的选择直流减速电机直流减速电机是以直流电作为电源。直流减速电机转动力矩大，体积小，重量轻，装配简单，使用方便。由于其内部由高速电动机提供原始动力，带动变速减速齿轮组，可以产生大扭力，且通过脉宽调制可以较容易控制电机转动速度。般而言同样的体积直流电机可以输出较大功率，而且直流电机转速不受电源频率限制可以制做出高速电机，速度控制也只要控制电压即可，较简单容易。步进电机步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加个脉冲信号，电机则转过个步距角。这线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。但是步进电机的输出力矩随转速升高而下降，且在较高转速时会急剧下降，所以其最高工作转速般在，另外步进电机般也不具有过载能力。伺服电机般伺服电机采用交流电驱动，有电压和脉冲两种控制方式。它的控制过程最精确，也正因此伺服电机的价格最高。综合比较以上种电机，虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能象普通的直流电机交流电机那样在常规下使用，它的应用条件相对比较复杂而伺服电机大多采用交流电控制，而且价格昂贵因此通过以上对比我们决定选用直流减速电机。直流电机的机械特性分析直流他励电动机的机械特性电枢回路中的电压平衡方程以代入上式并略加整理后，得再以带入上式，即可得直流电机的机械特性的般表达式当时的转速成为理想空载转速。与电机结构有关的常数与电机有关的常数，固有机械特性固有特性又称为自然特性，它是指在额定条件下的曲线。当，时，且都为常数，故是条直线。直流他励电动机正反转时的固有机械特性如图所示图直流电动机的机械特性图直流电机正反转时的固有机械特性改变电枢电压时的人为机械特性当，改变电枢电压即时，理想空载转速要随的变化而变化，但转速降不变。所以在不同的电枢电压时，可得族平行于固有机械特性曲线的人为机械特性曲线，如右图所示。由于电动机绝缘耐压强度的限制，电枢电压值只允许在其额定值以下调节，所以，不同值时的人为机械特性曲线均在固有机械特性曲线之下。改变电枢电压时的人为机械特性曲线如图所示。直流他励电动机改变电枢电压时的调速特性改变电枢电压可得到人为机械特性如图。然而改变电枢电压时，从图中可看出，在定负载转矩下，加上不同的电压„„可以得到不同的转速„„即改变电枢电压可以达到调速的目的。现以电压由突然升高至为例说明其升速的几点过程。电压为时，电动机工作在特性的点,稳定转速为，当电压突然上升为时的瞬间，由于系统机械惯性的作用，转速不能突变，相应的反电动势也不能突变，仍为和。在不考虑电枢电路的电感时，电枢电流将随的突然上升由突然增至，则电动机的转矩也由突然增至，即在突增的瞬间，电动机的工作点由特性的点过渡到特性的点实际上平滑调节时，是不大的。图改变电枢电压时的调速特性图改变电枢电压时的人为机械特性由于，所以系统开始加速，反电动势也随转速的上升而增大，电枢电流则逐渐减小，电动机转矩也相应减小，电动机的工作点将沿特性由点向点移动，直到时又下降到，此时电动机已工作在个新的稳定转速。直流他励电动机的制动特性电动机的制动是与启动相对的种工作状态，启动是从静止加速到稳定转速，而制动则是从稳定转速减速到停止或是限制位能负载下降速度的种运转状态。在该设计中，电动机带动的是反抗性负载，它只具有惯性能量动能，能耗制动的作用是消耗掉传动系统储存的动主函数清显示屏计数和定时，都工作工作方式赋初值,定时周期开定时器同时启动口赋初值有键按下中断子程序产生基准毫秒关中断输出取反时间计数器加用于定时与相比清零在计算转速后进行周期到，计算转速标志位，转去计算转速了开中断开中断中断定时器用于单位时间内收到的脉冲数防止溢出中断子程序按键扫描函数返回键值键值处理程序正转反转占空比为占空比为占空比为占空比为停止延时子函数误差计数值计算转速标志清零计数值校准系数，如速度不准，调节的大小码盘的孔数重加用于标志脉冲计数清零超量程处理缩短计算转速时间计算次写指令到子函数选中指令寄存器写模式写数据到子函数检测忙信号选中数据寄存器写模式内部等待函数读前若单片机输出低电平,而读出为高电平,则冲突,仿真会有显示逻辑黄色初始化子函数三次显示模式设置，不检测忙信号数据传送，行显示，字型，检测忙信号关闭显示，检测忙信号清屏，检测忙信号显示光标右移设置，检测忙信号显示屏打开，光标不显示，不闪烁，检测忙信号显示指定坐标的个字符子函数若为显示第二行，地址码指令码为地址码,显示指定坐标的串字符子函数只显示行,延时毫秒,延时目录摘要„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„Ⅰ„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„Ⅰ引言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„本设计的目的和意义„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„本设计所要解决的问题及完成的主要内容„„„„„„„„„„„„„„„镜片剪切自动化系统总体方案及特点„„„„„„„„„„„„„„„„„„镜片剪切自动化系统运动方案„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„镜片剪切自动化系统及设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„电机的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„直流电机特性„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„判定机电传动系统能否稳定运行„„„„„„„„„„„„„„„„„„„传感器的选择与布置„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„材料选择与结构设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„电机及传动机构的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„电源支架设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„附录主控电路原理图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„附录二直流电动机调速代码„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„摘要本剪片剪切自动化系统以机电体化形式出现，它以钢为支架铅蓄电池为电源直流电机为驱动单片机为控制核心，加以传感器及各功能电路共同构成。系统由单片机控制剪切运动模式，用传感器识别物体，用二自由度云台及传感器进行扫描定位，用小电机驱动剪切装置。关键词镜片剪切自动化机械系统,引言镜片剪切工作的现状被镜片主要应用于手机摄像头上，需要很高的光洁度，对磨损程度要求较高。而镜片生产过程中，由于塑料模具结构限制无法避免的产生废料，而废料必须去除，且剪切镜片需要在剪钳有定工作温度。这就需要在去除废料剪切镜片的过程中，既保证效率又要不能磨损破坏镜片。目前镜片剪切工作以人工为主。造成工作效率底下，容易磨损镜片的缺点。且由于剪钳需要定的工作温度，所以人工手工的工作无法满足镜片剪切效率与质量的要求。图废料形状本设计的目的和意义自动化系统是的机电体化产品，具有良好的实用前景。它主要应用在些不适合或者是不需要人工工作的地方如精密工厂生产流水线自动化生产车间生产车间等，实现自动化检测和自动化工作并及时调整工作状态。想达到这些目的，就需要镜片剪切自动化系统应该具有以下功能检测材料形状，自动匹配工作温度，自动剪切工作等。该课题的主要设计目的是完成镜片剪切自动化系统实物的制作，实现从模型到实物的跨越。我的主要任务是完成镜片剪切自动化系统方案设计，并结合镜片剪切自动化系统的软硬件系统进行综合调试，最终实现上述功能并完成设计说明书。本设计的研究内容原来本设计课题拟解决的关键问题有智能检测定位自动调节温度与自动剪切等功能模块设计与制作，并综合机械系统硬件电路和软件程序进行整体功能调试。而这次课程设计中主要针对体化课程设计，因此完成的主要内容有工作机械结构有关方面的设计电源安装与固定方案的设计传感器的选择底板的材料选择与结构设计运动机构的设计电源支架设计及螺栓校核。镜片剪切自动化系统的预期效果镜片剪切自动化系统以机电体化的形式出现，体统在工作过程中有自动检测功能，识别废料形状，进行精确剪切并在工作时自动调节剪钳的温度，并将剪切后的镜片与废料分离分装好。其中完成本次课程设计的部分为镜片剪切自动化系统首要解决的是机电运转的问题，即实现镜片剪切自动化系统能够进行基本的剪切运动。图人手工作设备镜片剪切自动化系统控制系统总体方案及特点该镜片剪切自动化系统硬件部分主要由控制模块电机驱动模块检测模块开启装置电机模块及报警模块组成其中控制模块以单片机为控制核心电机驱动模块由左右两个型号样的直流电机及其电路组成检测由个红外传感器及其电路组成。各个组成部分关系具有如图图开启电源后该镜片剪切自动化系统能够自动检测废料形状，按事先设定好的程序进行精确剪切。并自动调控剪钳的温度，以适合剪切镜片的工作要求。再将废料与镜片分离。实现高效率低磨损的工作。镜片剪切自动化系统运动方案机械形式方案选择根据镜片剪切自动化系统的基本功能对总体方案如下方案利用现成物品基本的机械支架。利用的组装完整的机械支架如玩具内的电机及其驱动电路。但是般的说来，具有如下缺点首先，玩具由于装配紧凑，使得各种所需传感器的安装十分不方便。其次，般都是机械部分都是按设计好的运转自由度，不能方便迅速的实现度甚至度的运动操作，无法达到高精度剪切的要求。再次，玩具的电机多为小转矩直流电机，力矩小，空单片机控制模块电源模块大电机模块检测模块机械运动模块温度模块小电机模块载转速快，负载性能差，不易调速。方案自己制作机械及电路零部件。考虑到该机械外型及布置的关系，通过自己设计可以很明显的知道设计的合理性，也可以按照自己设计的意愿来控制机械体的尺寸，电机也可以自己按照负载量和灵敏性来选择。但是这个方案量很大，风险也相应增大。比较方案和方案，可以知道方案比