轮腿复合式底盘结构的仿真优化

针对目前下肢有障碍的人士出行困难、生活不便的问题,课题组以调整轮椅整体高度位姿与完成户外越障为目标,设计了 一种多功能轮椅的轮腿复合式底盘机构。通过运动学分析得出底盘机构水平状态下高度变换范围以及两个驱动推杆的耦合关系;对底盘机构中关键零部件进行静 力学分析,并对关键部件进行仿真优化,以保证底盘机构在调节高度中的整体稳定性。样机实验验证了轮腿复合式底盘机构可稳定有效地实现高度调整。该设计 可以调节身体重心与位姿,也可以满足室外越障的需求。     

基于STM32F207主控芯片的棉袜机控制系统

针对国内棉袜机控制系统存在稳定性、实时性不高导致袜品有脱边、松散等现象，课题组设计了一种基于STM32F207主控芯片的控制系统。基于棉袜机结构和工艺的研究，通过对袜机关键工艺尤其是各步段走针轨迹的分析，提出了总体分层式控制结构；设计了基于STM32F207主控芯片的主控板硬件系统；设计了基于飞思卡尔KE06芯片的选针器、气阀和电机板控制系统；设计了基于CAN总线协议的主控与驱动板之间的数据传输形式；依据外接编码器脉冲计数获得当前针数和针位信号，设计了零位检测电路；结合RUMI WELLKNIT的AOTU RSD机型的棉袜机，进行了功能测试。研究结果表明：设计出的控制系统可精准控制执行器，各执行器配合良好，针位位置捕获准确，实时性高；编织的袜品花型图案连接完好，袜品没有脱边和松散等现象。     

太阳能屋顶清扫机的控制系统设计

光伏面板表面的积尘会降低发电效率,需要对其进行清洁。为实现智能清洁,课题组设计了一款民用太阳能屋顶清扫机及其相应的控制系统。基于MCU控制器设计了该清扫机控制系统的主控模块,并设计了行走电机和清扫电机的驱动模块;采用自主供电模式,设计了储电和电池管理模块;设计了基于WiFi无线通信技术的远程通信和监控模块;设计了控制系统的软件,包括现场控制软件和上位机控制软件。应用结果表明该系统具有安全可靠、操作便捷等特点。该系统为光伏面板的民用场景提供了一种方便的清扫解决方案。     

基于单片机控制的温度检控系统设计

以AT89S51单片机为控制中心,设计了温度检控系统,系统包括单片机控制模块、温度采集模块、液晶模块、报警模块、继电器驱动模块以及PC上位机.温度采集模块采用DS18B20数字温度传感器,液晶模块采用1602LCD,继电器驱动摸决包括电热丝和风扇.该系统的主要工作原理是单片机接收温度传感器送来的数据并分析,当温度超过设定的上下限时,报警器报警,同时继电器驱动电热丝、风扇进行加温、降温处理.该系统使用起来方便、快捷、安全可靠、稳定性强,可实时控制被测系统的温度,有助于提高生产效率.     

数控锁孔机控制系统设计

为了提高数控锁孔机的加工准确性、稳定性及加工效率，课题组提出了一种基于ARM Cortex M7内核的ARM平台嵌入式控制系统。采用正则表达式的译码方法，设计了人机交互模块；基于7段柔性S形加减速控制算法设计了伺服电机驱动模块；设计了MCU主控模块、接口电路模块和整个系统的电源管理模块，并根据每一模块的功能需求设计了相应的控制软件。经过测试验证表明：该控制系统操作简单，实现了快速和稳定的精确加工，提高了生产效率和加工质量，降低了加工成本。该系统能使数控锁孔机实现自动化生产。     

基于STM32和FPGA的电动汽车主动声浪控制器设计

为电动汽车设计了一种基于STM32和FPGA双CPU的车内主动声浪控制器。首先,建立了主动声浪控制系统体系架构,主要包括CAN信号输入、控制器、信号输出等;然后,详细阐述了控制器的硬件控制电路设计,其中包括CAN通信模块、STM32与FPGA通信模块、DA数模转换模块等,并对控制器各功能模块编写了软件控制程序;最后,将硬件模块搭建形成主动声浪系统原理样机并进行实车试验。试验结果表明,该系统可以准确模拟发动机动态声浪且声音阶次成分清晰,验证了该系统的有效性与可行性。     

基于STM32的制管机人机界面系统

为了提高制管机的人机交互性,课题组设计了基于STM32控制器的人机界面系统。在硬件设计方面采用四线电阻式触摸屏,CPU采用基于ARM9内核的32位处理器芯片的S3C2416;在界面设计方面,引入了自主研发的组态软件参与设计,在软件编程方面,用面向对象的方法,实现触摸屏与上位机软件的数据传输;通过对通信协议的研究,给出了STM32与触摸屏通信的软件实现流程图,完成触摸屏与STM32的数据交互。经调试表明系统运行稳定、响应速度快、通用性强。该设计在制管机系统中能够基本达到预期显示和控制效果。     

基于单片机的步进电机控制系统的设计

采用AT89S51单片机,设计了步进电机控制系统,该系统主要由按键电路、单片机最小系统、AT89S51单片机、步进电机状态显示电路、驱动电路以及步进电机等几部分组成,不仅可以实现电机的正反转,还可以实现17级调速,以及LED状态显示功能.系统设计可靠且易于实现,程序设计简单易懂.     

筒纱包装自动化生产线控制系统设计

针对目前大部分纺纱企业在包装筒纱时,存在配质量、套袋费时费力等缺点,提出了筒纱包装自动化生产线控制系统。设 计了筒纱包装自动化生产线控制系统的硬件结构,包括上位机、主控制器和气阀驱动控制器等单元;采用伺服电机控制实现立体库精确转动以及平稳启停;设计 了模块间的通信方式及协议以保证控制系统稳定通信;采用分布式控制思想,设计了各模块的软件,包括主程序控制软件、立体库控制软件以及翻转机构控制软 件。应用结果表明,该系统具有操作简单,可有效减少操作人员和提高生产效率的特点。该系统能使筒纱包装实现智能化,适用于大部分纺纱企业。     

固定电机驱动的平面关节型机器人无参数运动学标定

针对传统平面关节型机器人（简称SCARA）运动臂质量大的缺点,设计一种固定电机驱动的SCARA。为提高其 精度用无参数化标定的方法进行运动学标定,根据D-H方法,在空间坐标转换的基础上建立了该SCARA的数学模型, 得到杆件间相对位置关系;通过外部测量设备测出末端执行器的位姿,利用运动学正逆解解出实际位姿与理论位姿之间 驱动输入的差值,补偿到理论的输入中,得到补偿后的动平台位姿。通过计算机仿真表明该标定方法能极大提高末端执 行器的位置精度,证明了无参数化标定方法的有效性和可靠性。