物料智能识别及码垛系统设计和实现 机械制造专业

开题报告毕业设计（论文）题目基于单片机的仓储环境监测系统设计一、选题简介、意义选题简介：指导老师命题内，学生自主选题。意义：

随着国民经济的快速发展和科学技术的普及，高性能设备发展快，对温度和湿度环境的要求也越来越高的企业也越来越多。传统模式的温湿度环境监测是以人为基础,依靠人工抄数值，人工巡回查看等方式来测量和记录环境状况的数据。在这种模型中,不仅效率低不利于人才资源的管理分配，以及缺乏科学性，许多重大事故都是由人为因素造成的，人工维护缺乏完整的管理系统。该监控系统可以解决资源的人力浪费，管理不及时的问题。

二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）研究的内容本课题拟设计一种基于单片机的仓储环境监测系统。该系统通过采用单片机、各种传感器、数码管或LCD显示模块、键盘联合实现。系统主要功能是通过传感器采集仓库的环境信息，实现对仓库安全的实时监控和管理。通过毕业设计，学生应该掌握基于单片机的仓储环境监测系统开发技术。

要解决的问题

研究基于单片机的仓储环境监测系统的重点和难点在于对基于单片机的仓储环境监测系统方案设计及对它功能的实现，监测系统方案的设计决定了后面系统的功能，同样，想要研究个什么样功能的基于单片机的仓储环境监测系统决定了系统设计方案。课题主要包含几个部分:系统方案设计、硬件设计、电路设计、软件设计、软硬件联合调试等。因此，完成此课题必须要有丰富的相关专业知识和认真细致的学习态度。研究步骤第一步：搜集资料；第二步：立论依据、研究目的及意义；第三步：分析问题；最后解决问题。方法及措施收集资料。通过国内外对基于单片机的仓储环境监测系统研究入手收集各种关于基于单片机的仓储环境监测系统的资料，重点对基于单片机的仓储环境监测系统的资料论文进行收集并结合所收集的各种资料，对基于单片机的仓储环境监测系统进行结构的设计和计算。基于单片机的仓储环境监测系统结构设计好后，利用专门软件对其进行编程调试。三、设计（论文）体系、结构（大纲）第1章绪论1.1论文研究的背景和意义 1.2工作原理 第2章系统设计2.1方案设计思路 2.2系统的程序流程 2.3整体应用 2.4经济性 2.5实用性 2.5创新性 总结 参考文献 致谢 指导教师意见：签字：年月日院（系）审批意见：签章：2018年3月9日题目物料智能识别及码垛系统设计英文并列题目Materialintelligentidentificationandstackingsystemdesign物料智能识别及码垛系统设计摘要：本文介绍了基于单片机和光电检测模块的低成本物料工件识别检测系统，通过程序对物料工件的信息点阵进行分析，可以得出其倾斜角度、中心位置等关键信息。将其应用于低成本智能分拣流水线，经济实惠，效果良好。作为高科技前沿技术之一的机械手技术发展迅猛,广泛应用于各行各业,工业上运用机械手主要进行焊接、装配、搬运、加工、喷涂、码垛等复杂危险枯燥的作业。智能机械手技术是综合了计算机、控制理论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,其应用情况标志着一个国家高科技水平和工业自动化的发展程度。本设计采用的是电气控制,智能码垛机械手基于PLC的控制系统设计。关键字：自动输送；定位；搬运；自动码垛；自动输送；定位；搬运；自动码垛MaterialintelligentidentificationandstackingsystemdesignAbstract:Thispaperintroducesalowcostmaterialworkpieceidentificationanddetectionsystembasedonsinglechipmicrocomputerandphotoelectricdetectionmodule.Itiseconomicalandeffectivetoapplyinlowcostintelligentsortingline.Asoneofthehigh-techfrontiertechnology,therapiddevelopmentofmanipulatortechnology,widelyusedinallwalksoflife,industrialuseofmanipulatormainlyforwelding,assembly,handling,processing,spraying,stackingandothercomplexdangerousboringoperations.Theintelligentmanipulatortechnologyisthesynthesiscomputer,thecontroltheory,themechanismstudy,theinformationandthesensingtechnology,theartificialintelligence,thebionicsandsoonmultidisciplinaryandformsthehighandnewtechnology,itsapplicationsituationmarksanationalhightechnologylevelandtheindustrialautomationdevelopmentdegree.ThisdesignUSESelectricalcontrol,intelligentstackingmanipulatorbasedonPLC(Programmablelogiccontroller)controlsystemdesign.Keywords:Automatictransmission;Positioning;Handling;Automaticstacking;Automatictransmission;Positioning;Handling;Automaticpallet目录第1章绪论 71.1论文研究的背景和意义 71.2工作原理 7第2章系统设计 82.1方案设计思路 82.2系统的程序流程 92.3整体应用 92.4经济性 102.5实用性 102.5创新性 11总结 12参考文献 13致谢 14第1章绪论1.1论文研究的背景和意义21世纪以来，人工成本逐步提高。“机器换人”已然变成势不可挡的趋势。其中“物料智能识别”的应用，以卓越的性能，“物料智能识别”是基于机器视觉和工业机器人，这两者的价格都昂贵。最近一套“物料智能识别”的总价格最少在几十万元以上。因为众多企业钱财少、效率和收益很低，虽然有“机器换人”的想法，但是“物料智能识别”的价钱对于众多中小型企业来说，是不可能承担的。因为要解决这类问题，工程师们开发“低成本物料智能识别”。在物料不繁重的状况下，采取众多减少基本花销方法，很大程度上减少总系统价格。使那些中型或小型公司或者收益低的公司实行“机器换人”，给予更加开阔的市场空间。件物料和角度。机械手技术是高科技技术在现在进步极大,很多使用在每行每业,Intelligentmanipulator技术是机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。本设计采用的是电气控制,智能码垛机械手根据PLC(Programmablelogiccontroller,简称PLC)的控制系统设计。1.2工作原理硬件电路非常容易，基于众多光电检测版块装置一排，在流水线上将硬件电路稳定住。让光电转换的接口连接到输出端。电路如图1。在物料工件在输送过程中时，当版块从下方通过时，它所对应的版块位置就能接收到相应信号，随之输送到单片机。因为当物料工件通过下方时，单片机频繁收信息，就被画出所检测物料工件的信息点阵。如图2、3所示图1电路图图2光电检测物料工件示意图 图3物料工件的信息点阵第2章系统设计2.1方案设计思路当单片机使用定时方法时，收集光电版块传波感测信息，如16个光电检测模块，它的信号连接成16个数字信息，一个模块与数字信息相互照应。最右边信息是低位，最左边信息是高位。一点信号都没有的相应点是0，很多信号相应点是1。举矩形工作元件为模版，AB长为L1，AD长为L2。如图4所示。当物料工件才经过检测区的时候，它就会知道数据零点位置，第一次非零点A，记为n1。之后，不断的检测这个点在非零点以左，当成Ltest。根据物料工件一点一点的往前走，Ltest数据会一点一点的增加。Ltest取到最大值时，当成n2，这样子就知道B点早就在检测区。假设Q=n2-n1。因为传送带使用步进电机控制，它的V是不变的，因此可以推算出此刻在过程移动位距P。如果L1=，则倾斜角度。如果L1=，则倾斜角度。因为我们由题意得A点的位置所在n1,和知道倾斜角α，物料工件的中心位置（X0，Y0）能用数学公式求得。图4检测角度、中心位置2.2系统的程序流程图5系统总体框图2.3整体应用低成本智能分拣流水线主要是由四部分组成：检测系统、码垛机器人、传送系统、控制系统。如图6所示。图6低成本智能分拣流水线各个局部目的：传送系统：让运行的传送带用一定的速度传输所要运行的物料，并且保证系统能够正常的运行。检测系统：检查测试所要运行工件和物料等信息。码垛机器人：利用代码将工件物料运行到目的地点。控制系统：使各部部分的系统无差错的运行。2.4经济性（1）使用低成本物料工件识别检测系统低成本智能分拣流水线运用便宜光电传感系统，取代不便宜机器视觉检测系统，结果这个过程所节约的成本是很多的。因为视觉系统就很昂贵，但是和单片机一起运行的光电检测系统，它的成本仅仅大概100元。（2）使用改进的低成本四轴码垛机器人低成本四轴码垛机器人被改造过，使用闭环步进电机，而且它成本仅仅一两千元。使用低成本嵌入式控制系统它一定非常控制住本项的所需所求，拥有比较低价的成本，大概100元。2.5实用性（1）自动化确定工件物料的位置、角度低成本智能分拣流水线能够有效检测目标位置、角度。如果稍作改进，即可实现许多规则形状的工件物料识别。（2）使用工业四轴码垛机器人四轴码垛机器人不仅成本低廉，而且结构牢固，功能强大，使用灵活，适用于不同的生产工艺。（3）使用嵌入式控制系统使用嵌入式控制系统，对包装硬的工件物料的识别、分拣，控制程序，对包装软的工件物料进行准确的认识。2.5创新性（1）检查测试系统结构创新根据精准的传送运行带，对于使用的触发顺序和触发的数字，收集与运算阵列覆盖区域中对于对象所感知的信息，并且断定感知对象有无和它的表率特点。（2）控制系统结构创新提升创新效率，降低系统干预。（3）传送系统创新它搁置了以前的交流电机，以闭环步进电机为来源，使运动缓慢稳定。（4）四轴码垛机器人结构创新全面体系可以无误理解形状工件的方位、立场信息。单纯管用，节约合算。总结因为电感元件设计极其繁琐，干脆得到最终的答案是无法的，因此按此流程设计了10kW、20kW的直流微电