水下遥操作实验系统工具库控制系统的研究
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摘要
自动工具库技术是提高水下机器人作业系统作业能力和作业效率的关键技术之一。本文针对为遥操作水下作业机械手配备的自动工具库进行了研究。在对其机械本体进行修复和完善的基础上，设计了其控制系统软件，使之能够在此软件的控制下，完成作业要求。
本文首先介绍了整个水下机器人系统的组成，其中重点介绍了本文所研究的自动工具库的结构。在对整个作业系统的框架有所了解的基础上，详细介绍了本文所设计的计算机控制系统，此计算机控制系统是本文的重点所在。本控制系统采用的是PC机与单片机串行通讯的方式，来实现对自动工具库的可视化控制，这也是本课题的主要研究内容。在对本计算机控制系统进行介绍时，首先介绍了整个下位机系统的硬件电路，包括电磁阀驱动电路、伺服阀驱动电路和串行通讯电路等。并且简介了串行通讯的相关内容。在此基础上介绍了其控制程序的编制。而后对上位机的控制软件进行了阐述。在整个控制系统经过调试成功的前提下，经过实际应用，最终表明在此控制软件的控制下，自动工具库能够实现所要求的动作，满足自动更换作业工具的要求。
The technique of auto toolkit is one of the key techniques to advance the work ability and efficiency of the underwater work-system. In this article, it researches the auto toolkit which applies to remote-controlled underwater manipulator, and designs its control software on the base of the amelioration of the toolkit. With this control software , the toolkit can complete the action in request.
At first , this paper introduces the structure of the underwater work system, and especially introduces the structure of the toolkit. After this , it discusses the computer control system of the toolkit. The computer control system adopts PC and single-chip computer by serial communication (COM), and realizes the motion of the toolkit. It is the main content of this paper. It discusses the control software of PC and single-chip computer respectively. It indicates that by this control software, the auto toolkit can realize the motion in request and satisfy the request for exchange tools automatically.
本文首先介绍了整个水下机器人系统的组成，其中重点介绍了本文所研究的自动工具库的结构。在对整个作业系统的框架有所了解的基础上，详细介绍了本文所设计的计算机控制系统，此计算机控制系统是本文的重点所在。本控制系统采用的是PC机与单片机串行通讯的方式，来实现对自动工具库的可视化控制，这也是本课题的主要研究内容。在对本计算机控制系统进行介绍时，首先介绍了整个下位机系统的硬件电路，包括电磁阀驱动电路、伺服阀驱动电路和串行通讯电路等。并且简介了串行通讯的相关内容。在此基础上介绍了其控制程序的编制。而后对上位机的控制软件进行了阐述。在整个控制系统经过调试成功的前提下，经过实际应用，最终表明在此控制软件的控制下，自动工具库能够实现所要求的动作，满足自动更换作业工具的要求。
The technique of auto toolkit is one of the key techniques to advance the work ability and efficiency of the underwater work-system. In this article, it researches the auto toolkit which applies to remote-controlled underwater manipulator, and designs its control software on the base of the amelioration of the toolkit. With this control software , the toolkit can complete the action in request.
At first , this paper introduces the structure of the underwater work system, and especially introduces the structure of the toolkit. After this , it discusses the computer control system of the toolkit. The computer control system adopts PC and single-chip computer by serial communication (COM), and realizes the motion of the toolkit. It is the main content of this paper. It discusses the control software of PC and single-chip computer respectively. It indicates that by this control software, the auto toolkit can realize the motion in request and satisfy the request for exchange tools automatically.
引文
[1] 诸静．机器人与控制技术．第一版．浙江：浙江大学出版社，1991：170-201页
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[3] 邱继红，熊丽英．主从机械手遥控操作摄像机自动跟踪系统．基础自动化．2000，7(3)：1页
[4] 孟庆鑫，张铭钧．水下机器人作业机械手的研究与发展．应用科技．1996(4)59-64页
[5] 张立勋．水下机器人作业及相关技术研究．哈尔滨工程大学博士后研究工作报告．1997：2页
[6] 赵仕健．Visual C++6.0编程与实例详解．第一版．北京：科学出版社， 2000：80—85页
[7] Steven Holzner．Visual C++6轻松进阶．第二版．北京：电子工业出版社，1999：21—56页
[8] 李博轩．Visual C++图形用户界面开发指南．第一版．北京：清华大学出版社，2000：208—230页
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[10] 谭定忠，张立勋，陆海军．水下作业机械手软抓取技术的研究．机床与液压．2000(6)25-34页
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