毕业答辩-水下物证打捞机器人自动收线器的设计及实现.pptx

水下物证打捞机器人自动收线器的设计及实现,毕业设计答辩,议程,课题来源关键技术总结方案对比模型仿真收线器控制,孙长义-毕业设计答辩-1/25,课题来源,校企合作项目昆明理工大学机电工程学院&云南卡索实业水下打捞机器人是用来发现并打捞犯罪嫌疑人丢弃在水中的作案工具，如刀具或者其它物证等。如图所示，水下打捞机械手、连接机械手和监视控制箱的线缆和监视控制箱这三部分共同构成了水下打捞机器人系统。,孙长义-毕业设计答辩-2/25,课题来源,水下打捞机器人传统的工作方式是由操作人员通过手动操作线缆，根据水下打捞机械手的实际工作情况不断的调整下放到水里的线缆的实际长度，这样水下打捞机械手更能适应的实际中的工作。,孙长义-毕业设计答辩-3/25,课题来源,机械手的重量较重，并且打捞工作基本是在船上进行，对于搜寻可疑物的时间可能会很长。船上摇晃的工作条件，加上长时间的体力负担，这样的工作环境会容易导致操作人员工作负担加重而导致难以顺利完成打捞任务。,孙长义-毕业设计答辩-4/25,议程,课题来源关键技术总结方案对比模型仿真收线器控制,孙长义-毕业设计答辩-5/25,关键技术总结,线缆引出自动收线器的卷筒在转动过程中，线缆的一端往下放或往上提，而另外一端需要连接到监视控制箱上。由于线缆是缠绕在卷筒上的，这样一端处于旋转状态，而另一端则是固定状态。如果直接将电缆接到监视控制箱上，在卷筒的转动过程中，就会不断的扭动电缆，反复的不断的使用就会造成对线缆的破坏。,孙长义-毕业设计答辩-6/25,关键技术总结,解决方案导电滑环导电滑环的主要作用是把静止设备上的信号传送到旋转设备上，导电滑环可以实现在两个相对旋转的设备上传递信号,孙长义-毕业设计答辩-7/25,关键技术总结,排线装置自动收线器将机械手往上提的工作过程，线缆会自动缠绕在卷筒上，如果直接将线缆连接到卷筒上，线缆就会随意的排列在卷筒上，就会显得很凌乱，不利于下一个打捞工作，将机械手下放到水中。所以为了能够将线缆整齐的排列在卷筒上，在线缆和卷筒之间需要添加一个排线装置，在卷筒转过一圈之后，排线装置在的水平方向上的位移与线缆的直径相等时，排线装置就可以实现将收起的线缆整齐的排列到卷筒上,孙长义-毕业设计答辩-8/25,关键技术总结,解决方案单螺纹丝杠排线装置往复丝杠1上有中左、右旋相互交叉的螺旋槽，两螺旋槽首尾均用圆弧圆滑连接，螺旋槽中有一船型导向块3，导向块上连接有从动杆2，丝杠旋转时，从动杆2就可以被带动做往复运动优点结构简单缺点机构的效率低,孙长义-毕业设计答辩-9/25,关键技术总结,解决方案单螺纹丝杠排线装置优点工作效率较高缺点结构复杂,孙长义-毕业设计答辩-10/25,关键技术总结,自锁机构自动收线器在工作的过程中，通过线缆将机械手往下放或往上提的过程中，需要在某处停下时，电机停转，这样的情况下，卷筒依然承受机械手向下的拉力，在不加其他束缚的情况之下，卷筒会由于受到向下的拉力而旋转，这样机械手就不能停留在原位。所以需要自锁机构，当电机停转时，由于自锁机构的存在，不能由于机械手自重产生的下拉力将卷筒拖动。,孙长义-毕业设计答辩-11/25,关键技术总结,解决方案蜗杆传动机构当蜗杆的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角时，可实现反行程自锁，即只能由蜗杆带动蜗轮，而不能由蜗轮带动蜗杆优点传动比大、结构紧凑、多齿啮合传动、故传动平稳缺点自锁时传动效率较低磨损严重,孙长义-毕业设计答辩-13/25,关键技术总结,电磁离合器干式单片电磁离合器线圈通电时产生磁力，在电磁力的作用下，使衔铁的弹簧片产生变形，动盘与“衔铁”吸合在一起，离合器处于接合状态；线圈断电时，磁力消失，“衔铁”在弹簧片弹力的作用下弹回，离合器处于分离状态优点高速响应耐久性强组装维护容易动作确实缺点需要定期维护,孙长义-毕业设计答辩-14/25,关键技术总结,手动制动装置在整个自动收线器中加入刹车装置，当需要水下打捞机械手在某个位置停留时，控制电机停转的同时，操作刹车装置，以外力迫使卷筒停转。需要将改变水下打捞机械手的位置，也就是将卷筒由停转状态转动起来，在松开刹车装置给卷筒施加的力，然后控制电机启动。优点控制方便缺点结构复杂,孙长义-毕业设计答辩-15/25,关键技术总结,应急装置在自动收线器的工作过程中，由于工作环境的影响，可能会产生一些影响正常工作的状况，比如断电，为了能够让自动收线器在断电等突发状况下依然可以使用，就需要在自动收线器的设计上作充分的考虑，以适应各种突发状况,孙长义-毕业设计答辩-16/25,议程,课题来源关键技术总结方案对比模型仿真收线器控制,孙长义-毕业设计答辩-17/25,方案对比,方案一,孙长义-毕业设计答辩-18/25,方案对比,方案二,孙长义-毕业设计答辩-19/25,方案对比,孙长义-毕业设计答辩-20/25,模型仿真,孙长义-毕业设计答辩-21/25,议程,课题来源关键技术总结方案对比模型仿真收线器控制,孙长义-毕业设计答辩-21/25,收线器控制,无刷直流电机控制无刷直流电机通常采用两两导通方式驱动，在电压较高时采用调压方式使电机输出转速稳定,孙长义-毕业设计答辩-22/25,收线器控制,控制器选择整个自动收线器的控制系统可以参照电动自行车的控制系统来设计，而且电动自行车控制系统技术成熟，而且成本减低，可以直接购买使用。调速功能欠电压保护功能过电流保护功能制动断电功能防止飞车的功能,孙长义-毕业设计答辩-23/25,收线器控制,制动控制电机上已经安装有制动装置，只需要将制动装置的操控装置安装好，即可实现对自动收线器制动，自动收线器的制动控制选用与自行车刹车控制方式一样的自行车闸把，并将其跟调速转把安装到一起，当需要让电机改变旋转方向时，只需要切换调速转把上的开关即可。这样的控制方式，可以一只手同时操作将水下打捞机械手提升、停止和下方的动作。动力来源锂电池,孙长义-毕业设计答辩-24