基于西门子plc铸坯自动切割系统毕业设计论文(编辑修改稿)

基于西门子plc铸坯自动切割系统毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

5月 16 日 13： 30，正在马尔康至理县段的古尔沟镇附近进 行光缆抢险施工的刘建秋同志不幸被理县突发 级强烈余震所造成的山体滑坡飞石击中，刘建秋当即被送入解放军临时医疗站治疗，终因失血过多，抢救无效，于今晨 9： 00 牺牲，英年 36 岁。 这样的血一般的事实呈现在我们面前，我们要是有机器人人能提供信号服务，能给灾区带来信号的话该多好。 我曾经看到过这样一个新闻，地震那时候一则电话拯救了一个 200 多人的旅游团，要是他们打不出那个电话，他们就会被饿死，渴死在那个地方，可见那时的信号是多么的宝贵。 电力方面 地震发生后，电力站必定给毁掉，医疗，民用，等一系需要用到电 的地方都停止了供电，夜晚就完全的一片漆黑，没有灯光，没有声音，死一般的寂静，还伴随着一阵阵的余震„„当救援队员来临的时候，医疗设备由于没有电力供应，等同于一堆废铜烂铁，在漆黑的夜里也要进行救援，因为时间就是生命，在一开始的几晚里面，都是用微弱的小灯，和靠着月光的亮度进行救援的，一块块砖块搬走，要是有电力的供应，要是有大型照明设备多好，电力能给医疗设备和一些机器提供电力供应，给人们带来光明，光明就相当于生命。 要是没有电力，灾区何等的恐怖。 要是医院停电了，医院的病人会怎么样。 要是警察局停电了，警察如何工作。 等 等一些重要部门有时候是不能停电的。 在地震以后，发电站基本处于瘫痪状态了，电力基本就停止供应了，要想有发电设备也不能马上投入到使用。 要是有个太阳能发电设备进入灾区，进行发电和产电多好。 地面废墟方面 地震，海峡，雪灾，泥石流，等大型灾难发生后，地面有许多高高低低，和震塌房子的碎石，掉落地面，有些小型车辆不能通过，我们设计的机器人，可以吧一些地面上的碎石清理出来，可以让小车通过，这样就保证了运输线路的畅通，这样给救援能带来方便。 运用同样的清理道路功能也可适用清理雪灾路面。 可以清理出一个合适的安全区域 ，没有碎石，也可以给直升飞机提供一个安全的起降区域，避免满地的废墟，这样直升飞机无法安全的停下来。 通讯排障机器人的设计 鉴于这样的一种种救援遇到的困难，我们设计了一种全自动的通讯排障机器人。 使实现以下的一些功能： 信号是一个非常关键的东西，在现在的社会里面，要是没有信号，飞机不能飞，手机不能用，对于灾区信号也尤其的重要，往往一则电话能救出好多人，所以我们设计的机器人是想把信号放在第一位，因为有了信号才能有有效的组织，才能有“眼睛”，能发现目标，并且找到它，进行施救。 这个有点类似于地面移动通信的 转发基站，但是优点在于基站在天上，几乎不受干扰，所以卫星通信公司现在宣称 :只要你站的位置能够看见太阳和月亮，我就能保证你通信没有盲区，随时通信。 而现在，大家都知道，我国的移动和联通，包括全世界所有国家的民用移动通信系统。 都不敢保证绝无通信盲区，我们的移动公司在中国因为起步较早，盲区少一些，现在也只敢说全中国百分之97 以上网络覆盖。 而卫星通信，则可以保证绝无盲区，这个就是卫星电话的优势。 可见在灾区来说可是一个救命的稻草，要是我们载发生灾难后把卫星搬到地上面上保障通讯呢，所以我们设计出来个通讯机器人的总体思 路就诞生了。 雷达功能主要运用在灾区没有信号后，一个通讯保障，它一方面可以给灾区的手机提供信号来源，让手机信号直接通过雷达信号的传输，在打出去，这样就能让手机有信号通过传输，还能定位手机所在的部位，通过搜救队员努力还能进行救援。 还有个功能是提供给救援部队用，那些无线设备就能靠这个通讯排障机器人进行相 互之间的通讯了。 这样可以取代一些小和频率低的工作设备，这样一个设备能多种用处 还有我们设计的机器人考虑到灾区缺乏电力，我们的机器人还装有一个太阳能发电装置。 太阳能发电装置不是个普普通通的就一块太阳能板能搞定的， 我简单介绍下整个系统的构造 利用太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池（组）组成。 如输出电源为交流 220V 或 110V，还需要配置逆变器。 他们之中，太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电 系统中价值最高的部分。 其作用是将太阳的辐射能力转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。 太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。 还有太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。 在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的 功能。 其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。 蓄电池：一般为铅酸电池，小微型系统中，也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。 其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。 逆变器：在很多场合，都需要提供 220VAC、 110VAC 的交流电源。 由于太阳能的直接输出一般都是 12VDC、 24VDC、 48VDC[711]。 为能向 220VAC 的电器提供电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能，因此需要使用DCAC 逆变器。 在某些场合，需要使用多种电压的负载时， 也要用到 DCDC 逆变器，如将 24VDC 的电能转换成 5VDC 的电能（注意，不是简单的降压）。 由于我们慧鱼材料的有限性，这次的太阳呢实验没能进行下去，我们有用了一块板简单的代替了太阳能材料，我们只是进行一个演示，说明他是一个可以发电的装置，要是真正做起来也是可行的。 排障功能，也是我们机器人的一个优势，由于我们给我们所设计的机器人设计了一个会排障的爪子，在灾区地面全是废墟的时候，可以利用爪子进行排障，当前面障碍物少的时候可以利用车的推力吧垃圾推到一边，当障碍物累计到一定量的时候我们就利用 爪子把障碍排除掉。 通讯排障机器人公办工作过程 现在世界上各种各样的机器人越来越多，也越来月先进，每个机器人它的每个用处都不一样，有的专门灭火，有的专门排爆，有的专门清理障碍，我们设计的机器人是专门提供后勤保障之用的，现在这些机器人并不多，因为大家想的都是如何去救人，灭火。 古人有云“兵马未动，粮草先行”所以说，后勤保障是胜利的关键，从这点出发，我们的机器人就秉承这个传统的理念，做一个后勤。 我们的通讯排障机器人是基于通讯，排障，电力照明，太阳能发电结合一体的机器人（图 12）。 我们机 器人整体是力量方方正正的机器人结构体，形成一辆 向方块城堡的防御体，在车的前部有一对排障用的爪子当遇到小型障碍物的时候利用车身自己马达的动力，利用爪子的角度，把障碍物推到一边，这个有点像推土机，他障碍物推到马路一旁。 当障碍物累计到一定的时候，会碰到前面的 4 个接触开关（图 13），然后车辆就会停止前进，闭合着的爪子（图 14）通过一个马达带动链条，连天带动蜗杆，蜗杆上的蜗杆块就会向前移动，通过支撑板支开爪子把障碍一起推开，同时清理障碍（图 15），回收爪子，然后车辆继续前进，爪子的这个部分是一个自动循环部分， 多用途 机械排障爪在铲垃圾过程中，爪的变形和破坏的形式取决于碎石的状态、大小，铲刀的切削参数等因素。 一般切削角可取 50176。 ～ 70176。 清除小型的碎石时，切削角可稍大些；清除大型的石头时，需要较小的切削角。 只要障碍物多了就会重复动作，他的作用就是清理道路上的废墟把一条道路清理出来给后续部队进入灾区，提供帮助。 多用途机械排障爪是清理地面垃圾的主体部分，是我们设计的排障的一个主要功能用处，多用途机械排障爪铲障碍物的过程是利用多用途机械排障爪机械的方法，将由汽车推力将路面垃圾与路面分离开来的过程。 我们车的主题部分是一个升 降台，（图 16）平时不使用雷达的时候，人们可以利用它作为一个运输平台，上面可以放一些医疗、食品、帐篷等一些急需物品，可以利用机器人把他们带到灾区里面。 到到达后拿下来物品，我们就可以工作了，开始升降台上升，通过前部的马达带动齿轮带动蜗杆然后整个平台上升，接着通过绕线器把尾部的升降台往上啦，绳子收缩，拉动升降台，升降台做 90176。 翻转（图 17）。 然后隐藏在多功能平台下面有两根柱子也会升起来。 两根柱子分别有2 个独立的功能，一个是雷达，一个是大功率照明灯。 灾区发生灾难后通讯几乎瘫痪，此时此刻我们的雷达可以为灾难现场提供 通讯，可以把灾难现场的实际灾难情况第一时间反馈给指挥部，为营救方案提供最及时的信息。 因地震导致电力设施的毁坏，灾难现场没有任何电源，尤其在晚上。 晚上没有照明设施会给救灾进度带来很大的不便，我们机器人有大功率的照明设施，为灾难现场提供全方位照明，为在夜间工作带来极大的方便。 在整个车身上我们安装了两个传感器，一个安装在车架下方，它是一个寻迹 传感器，它是更具光的反射来进行寻迹的，现在的马路上都有一条白色的线，我们就可以更具反光程度不同，进行识别前进。 不过这个功能适合于扫雪。 其他的是道路是它可以按照预先模拟还的路 线进行行走，当偏离轨道就可以自动寻找路线，从而回到预先安排好的路线上。 还有一个是光感传感器，它则是安装在机器人的侧面，它的作用是用来寻找一个指定的光源，当机器人寻找到预先设计好的光源时，机器人就知道已经到达目的地了，然后根据预先设计好的程序开始工作。 我所构思的的机器人，他和通讯排障机器人基本构思是一样，主要是觉得某些地方的不足，然后我进行改良，从图纸和理论上进行更正，从图上看，最明显的是去掉了机器人前面的排障用的爪子，还增加了一个小型探索机器人，他具有侦查地形。 我把地盘进行了改良，原来的轮子被 我改掉了改成履带式的了，在灾区，轮式的机器人很难前进，毕竟轮式有他致命的弱点，轮胎的损坏，也不能进行爬坡，也不能越障，还有下盘的不稳定，容易陷入泥土中，而履带却没有。 而全方面的照明设备我也在机器人身上装了 6 个，前面 2个身体四周左边 2个右边两个这样照明的范围也很广了。 这样就不会有盲区了而背部没有装有灯，应为在背部肯定是属于一个安全区域的，多了个灯也没什么用处，背后肯定是属于自己的安全点，有其他小型照明设备也够了。 当地震的时候，灾区交通肯定完全堵塞，光靠地面很难进去的，也很难空投大型开拓设备，因为不知道里面的 具体情况，而我设计的机器人可以进行空投，后面的军绿色的是个降落伞，可以分开变成 4朵小伞，分别在通讯排障机器人的两侧有 4 个环，那个是掉降落伞用的。 这样能稳定的降落在地面。 机器人质地轻，面积小，可以通过这样的来把通讯设备投放去灾区，可以利用小型机器人进行地形的侦查。 而顶上的黑色的太阳能板充当了雷达防护板，雷达不用的时候可以缩进去，保护好雷达，避免应为落石砸坏了。 8． 通讯排障机器人个部位介绍及其运动分析 下面介绍每个机器人重要部位，以及部分的运动分析 履带 我设计的机器人主要是 采用履带行 走， 履带就像是给机器人铺了一个 无限延长的轨道一样，使它能够平稳、迅速、安全地通过各种复杂路况。 由于接地面积大，所以增大了 机器人 在松软、泥泞路面上的通过能力，降低了下陷量。 由于履带板上有花纹并能安装履刺，所以在雨、雪、冰或上坡等路面上能牢牢地抓住地面，不会滑转。 由于履带接地长度 长 ，诱导轮中心位置较高，所以通过壕沟、垂壁的能力较强， 我所设计的机器人一般能 越壕宽度可达 60 米左右，因为我设计的机器人总厂才 120 厘米， 可通过 25厘米 高的垂直墙。 履带还有一个特殊功能，在过河时，采取潜渡，在河底行走；若是浮渡履带可以象螺 旋桨一样产生推进力，驱使车辆前进。 机器人 重量大，用履带的话可以减小单位面积压力，对路面的要求可以小点。 且防御性能和越野性能比轮式要好，轮式结构比履带简单，一般都用于轻装甲车辆，公路速度比履带车辆好。 维护方面也比履带简单得多。 而第一代通讯排障机器人，他拥有爪子可以吧路面的障碍清理掉，也是可以采用轮式的，轮式 车辆主要是为了在平坦的公路上行驶，而再 地震灾区 上是没有平坦的道路，只有各式各样的路况。 为了面对各种路况，而采用履带式车辆。 这种车辆的好处是，抓地力强，可以减小 机器人 对路面的压力，防止陷入路面下，再悬 挂系统方面要比轮式车辆要好，这样可以使 机器人 在各种路况下，行驶的的更平稳。 由于轮胎对气压要求比较高，有时也很容易出现暴胎，对 抗震救灾救援行动 很大影响。 轮胎和容易陷入泥泞的路面，但是履带就不会陷入，由于它与地面的接触面积要远远大于轮胎与地面的接触面积，所以它就不会陷入泥泞的路面。 因此 我设计的机器人 要采用履带式而不用轮式。 我的机器人采用的履带上的轮子的布局是第一个和最后一个作为张紧轮使用，使链条不会松动，掉下去，从而导致轮子里面的齿轮和履带的齿条碰撞。 我使用 2 个主动轮（图 19 从右往左），带动前、中、后，三个 轮子，这 5个轮子采用齿轮之间的啮合传动（图 20）， 2个主动轮向后转动的时候，带。