开题报告-机械手控制系统设计.doc

毕业设计开题报告题目机械手控制系统设计Control System Design of Manipulator院 （系）机电工程学院专业机械设计制造及其自动化年级机电10-4学号姓名指导教师 2014 年 4 月 5 日毕业设计开题报告题目机械手控制系统设计时间 2014 年 3 月 17日至 2014 年 6 月 8日本课题的目的意义（含国内外的研究现状分析）机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备，由于其具有高度的灵活性和高效性，在危险作业、制造业。服务业等领域得到了广泛地应用。用机械手代替人从事单调、重复或繁重的体力劳动，可实现生产的机械化和自动化，改善劳动条件，确保人身安全。机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。目前工业上对于机械手运动的控制方式主要采用PLC，采用PLC控制步进电机实现机械手的升降、前后等运动。采用PLC控制虽然简单方便，但存在灵活性差等的缺点，因此研究设计一种更高效，灵活性更高，成本更低，控制更可靠的控制系统具有重大意义。通过本次毕业设计培养锻炼我们综合运用所学的理论知识与技能解决实际问题的能力，通过工程设计、综合运用和深化所学专业理论知识，培养我们独立分析和解决一般科学和工程实际问题的能力，使我们具备综合运用知识进行比较分析、论证的能力。设计(论文)的基本条件及设计(论文)依据1、 VC+提供了一个可视化的编程环境，可帮助用户生成应用程序的结构框架，提高编程的稳定性和可移植性。2、 PC机与单片机可通过串口通讯构建控制关系，PC机（上位机）给单片机（下位机）一个地址编码，所有下位机在收到编码后与自己的地址编码核对，若一致则与主机之间则建立联系。3、 由步进电机驱动机械手的控制系统，提出一种上位机与单片机之间的通信协议，可灵活方便地对机械手进行实时控制；利用可编程计数器自动生成脉冲，实现了多个步进电机的同步控制。4、 步进电机转子运动的速度主要取决于脉冲信号的频率，总位移取决于总的脉冲数量，故它应用于控制系统中，往往可以使系统简化、工作可靠，而且不需要位移传感器就可以达到较精确地定位，获得较高的控制精度。本课题的主要内容、重点解决的问题主要内容：（1） 了解PC机与单片机的通讯原理及通讯方式，解决PC机与单片机的通讯问题。（2）利用VC+平台，基于MFC设计建立上位机软件工程，设计图形用户界面。（3）解决上位机软件的串口通讯问题及设计步进电机的控制功能，编写相关程序，调试运行，实现相关功能。（4）解决下位机的通讯问题，设计下位机的控制方案。（5）下位机相关程序的设计与编写。重点解决：（1）计算机与单片机之间通讯方式的构造。（2）基于VC+开发平台的机械手控制系统图形用户界面的设计与实现。（3）单片机控制方式及程序编写。本课题欲达到的目的或预期研究的结果（1） 解决PC机与单片机的通讯问题，使PC机与单片机能正常通讯。（2） 上位机软件能实现相关控制要求，图形用户界面简洁，操作方便可靠，具有良好的人机性能。（3） 解决单片机与步进电机的控制问题，保证单片机与步进电机的控制安全可靠。（4） 通过工程设计、综合运用和深化所学专业理论知识，培养独立分析和解决一般科学和工程实际问题的能力计 划 进 度时 间工 作 内 容备 注3.16-4.5 ：4.7-4.26 ：4.28-5.10 ：5.12-5.24 ：5.26-5.31 ：6.2-6.8 ：6.10 ：查找资料，英文资料翻译，完成调研报告和方案论证，确定方案,并写出开题报告解决串行口的通讯问题及电机控制方式完成上位机软件的图形用户界面的设计及程序设计完成下