深海機械手關(guān)節(jié)驅(qū)動控制電路開發(fā).pdf

1、深海機械手關(guān)節(jié)是海洋資源探測和開采的重要工具,在海洋資源利用越來越廣泛的今天,深海機械手關(guān)節(jié)有著很廣闊的應(yīng)用前景。但海洋環(huán)境復(fù)雜,對于深海機械手關(guān)節(jié)的設(shè)計有很多條件要求。目前大部分深海機械手關(guān)節(jié)將驅(qū)動控制系統(tǒng)和直流無刷電機分開設(shè)計,驅(qū)動控制系統(tǒng)裝在耐壓倉中,這樣導(dǎo)致整個系統(tǒng)體積和重量都比較大,增加了水下作業(yè)的難度?；诖?本文研究的主要內(nèi)容是在電機和驅(qū)動控制電路一體化設(shè)計的情況下,并解決電機的驅(qū)動控制和電機啟動及堵轉(zhuǎn)問題。本文所做的工作

2、主要包括以下幾個方面:
　　(1)機電一體化設(shè)計
　　將直流無刷電機與驅(qū)動控制系統(tǒng)做成一體,大大縮小設(shè)備尺寸,使設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊,提高穩(wěn)定性,降低成本,使用方便。使用集成度很高的驅(qū)動芯片LB1975及片上資源豐富的單片機MSP430F149,使驅(qū)動控制電路板減小,選用適合深海作業(yè)并符合機電一體化設(shè)計要求的直流無刷電機。
　　(2)驅(qū)動控制電路硬件及軟件設(shè)計
　　整個系統(tǒng)采用的是模塊化設(shè)計,硬件電路包含:通信模塊、控制

3、模塊和驅(qū)動模塊三個模塊,硬件電路模塊化設(shè)計可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性;軟件設(shè)計也是采用的模塊化設(shè)計,降低程序的復(fù)雜度,使程序的設(shè)計、調(diào)試和維護等操作簡單方便。
　　(3)深海機械手關(guān)節(jié)整體聯(lián)調(diào)實驗
　　實驗驗證驅(qū)動控制系統(tǒng)滿足機電一體化設(shè)計要求,并且深海機械手關(guān)節(jié)工作性能可靠穩(wěn)定,對關(guān)節(jié)速度、位置控制準確,并實現(xiàn)了電機的軟啟動及堵轉(zhuǎn)情況下對電機的保護。
　　論文所做的工作為深海機械手關(guān)節(jié)小型機電一體化設(shè)計提出了一個可