集装箱搬运机器人控制系统设计与实现
发布时间：2021-01-14 20:51
随着“一带一路”和“21世纪海上丝绸之路”倡议的不断开展与推进,集装箱作为一种低成本和高效率的海上货运方式得到进一步发展。因此集装箱搬运设备作为搬运集装箱的一种工具也有着很好的发展前景。目前国内外的集装箱搬运设备普遍存在体积大、价格高、操控复杂且无法在空间有限的场地使用等缺点。本课题研发的搬运机器人适合在大型集装箱搬运设备无法使用的空间有限制的库房、甲板、临时小码头小港口等场地使用。本课题技术将填补国内外集装箱搬运领域轻小型电动搬运设备的行业空白,其对我国港口物流装备行业技术提升有重大意义,市场前景巨大。本文首先探究了集装箱搬运机器人的研究背景和国内外发展状况,并介绍了集装箱搬运机器人的未来发展趋势和研究目的及意义。接着对控制系统的整体方案做了详细说明,对主控制器的功能需求和技术指标进行分析,同时设计了一个新型的四舵轮机器人结构和转锁结构,在此基础上,研究和制定了单机器人和双机器人的轨迹控制策略。随后,本文详细介绍了控制系统的硬件电路设计,其内容主要包括对ARM最小系统、电源管理电路、电压检测与泄放电路、通信电路、DAC电路、通用输入输出电路、温度检测电路、人机交互电路和手持遥控器模块...
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
一种标准尺寸的集装箱图
杭州电子科技大学硕士学位论文31.2课题国内外研究现状及发展趋势1.2.1国外研究现状西方国家对于集装箱搬运设备的研究最早可以追溯到19世界初，英国科学家詹姆斯·安德森在总结现有的货运设备以及考虑到货运量不断增长的形势下，首次历史性的提出了集装箱运输的设想[14]。由于西方国家在铁路运输业领域发展较早，而且相对技术成熟，在19世纪中期，英国便出现了早期的集装箱原型，即全封闭的货运车厢，如图1.3所示，它可以通过铁路来进行搬运，主要用于运输棉纱布等杂货。图1.3早期的全封闭货运车厢在1880年前后，集装箱开始应用于水上搬运，美国首先制造出了第一艘用于水上搬运的集装箱船，并在随后得到不断的推广和发展。进入到20世纪初期后，随着全球第二次工业革命的开展以及西方国家经济的快速发展，西方国家对于集装箱运输业的需求也越来越大，使用铁路搬运集装箱随着铁路运输业的发展也得到了较快的发展。到了20世纪20年代，美国的一家铁路公司首次建造了9英尺长的集装箱，这标志着现代化集装箱开始逐渐雏形[15]-[17]。如图1.4所示，在铁路运输中使用该类集装箱，可以大大提高货物转运的效率，降低成本。在集装箱货运业刚刚起步阶段，由于并没有统一的尺寸标准，世界各大公司便为了业务方便制造了符合自身需求的集装箱，这导致了在集装箱流通过程中由于各个公司的集装箱尺寸不统一而使得集装箱运输的效率得到了一定的限制。于是到了20世纪30年代，国际集装箱协会综合各方的意见和建议，制定了一套统一的集装箱尺寸标准，规定了不同规格集装箱的尺寸大校随着集装箱逐步标准化，集装箱运输的安全性和经济性也得到了明显提升[18]-[19]。图1.4铁路运输的集装箱搬运设备
杭州电子科技大学硕士学位论文31.2课题国内外研究现状及发展趋势1.2.1国外研究现状西方国家对于集装箱搬运设备的研究最早可以追溯到19世界初，英国科学家詹姆斯·安德森在总结现有的货运设备以及考虑到货运量不断增长的形势下，首次历史性的提出了集装箱运输的设想[14]。由于西方国家在铁路运输业领域发展较早，而且相对技术成熟，在19世纪中期，英国便出现了早期的集装箱原型，即全封闭的货运车厢，如图1.3所示，它可以通过铁路来进行搬运，主要用于运输棉纱布等杂货。图1.3早期的全封闭货运车厢在1880年前后，集装箱开始应用于水上搬运，美国首先制造出了第一艘用于水上搬运的集装箱船，并在随后得到不断的推广和发展。进入到20世纪初期后，随着全球第二次工业革命的开展以及西方国家经济的快速发展，西方国家对于集装箱运输业的需求也越来越大，使用铁路搬运集装箱随着铁路运输业的发展也得到了较快的发展。到了20世纪20年代，美国的一家铁路公司首次建造了9英尺长的集装箱，这标志着现代化集装箱开始逐渐雏形[15]-[17]。如图1.4所示，在铁路运输中使用该类集装箱，可以大大提高货物转运的效率，降低成本。在集装箱货运业刚刚起步阶段，由于并没有统一的尺寸标准，世界各大公司便为了业务方便制造了符合自身需求的集装箱，这导致了在集装箱流通过程中由于各个公司的集装箱尺寸不统一而使得集装箱运输的效率得到了一定的限制。于是到了20世纪30年代，国际集装箱协会综合各方的意见和建议，制定了一套统一的集装箱尺寸标准，规定了不同规格集装箱的尺寸大校随着集装箱逐步标准化，集装箱运输的安全性和经济性也得到了明显提升[18]-[19]。图1.4铁路运输的集装箱搬运设备
【参考文献】：
期刊论文
[1]高精度开关电源的设计[J]. 李亮,陈广来. 天津理工大学学报. 2019(05)
[2]LoRa物联网技术及应用[J]. 李金瑶. 电子技术与软件工程. 2019(19)
[3]液压支架电液控制系统总线通信故障检测研究[J]. 高晋,田慕琴,许春雨,宋单阳,兰梦澈. 煤矿机械. 2019(08)
[4]线控转向电动叉车控制系统多故障检测和隔离[J]. 孙铮,肖本贤. 电子测量与仪器学报. 2019(08)
[5]叉车液压控制系统的设计与仿真[J]. 李华垚. 工程机械文摘. 2019(04)
[6]电动叉车线控转向系统主动转向控制策略探析[J]. 关文杰. 中国设备工程. 2019(13)
[7]基于LabVIEW的电压电流实时监测系统设计[J]. 种兴静,高军伟. 自动化与仪表. 2019(06)
[8]基于RS 485总线的土壤温湿度集成传感器[J]. 刘信宏,解鲁旭,赵祺,陶亮,侯振华. 物联网技术. 2019(06)
[9]电源效率提升及纹波抑制技术研究[J]. 张洧川,王琳,何小鹏,陈杰,赵阳. 科技视界. 2019(16)
[10]基于CAN总线的离散量接口显控终端设计[J]. 崔晓宇,祁万龙,翟二宁,马海峰,王俊森. 电子技术与软件工程. 2019(11)
硕士论文
[1]多模块协同搬运集装箱系统研究[D]. 周冬生.青岛理工大学 2018
[2]磁导航叉车式AGV控制导引系统的研究与开发[D]. 覃尚活.广西大学 2017
[3]四轮线控转向叉车动力学建模及控制仿真研究[D]. 庞健.合肥工业大学 2017
[4]电动叉车控制器研制[D]. 胡晓锋.哈尔滨工程大学 2013
[5]交流电动叉车行走电动机控制器的研制[D]. 黄秋芳.福建农林大学 2009
本文编号：2977524
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
一种标准尺寸的集装箱图
杭州电子科技大学硕士学位论文31.2课题国内外研究现状及发展趋势1.2.1国外研究现状西方国家对于集装箱搬运设备的研究最早可以追溯到19世界初，英国科学家詹姆斯·安德森在总结现有的货运设备以及考虑到货运量不断增长的形势下，首次历史性的提出了集装箱运输的设想[14]。由于西方国家在铁路运输业领域发展较早，而且相对技术成熟，在19世纪中期，英国便出现了早期的集装箱原型，即全封闭的货运车厢，如图1.3所示，它可以通过铁路来进行搬运，主要用于运输棉纱布等杂货。图1.3早期的全封闭货运车厢在1880年前后，集装箱开始应用于水上搬运，美国首先制造出了第一艘用于水上搬运的集装箱船，并在随后得到不断的推广和发展。进入到20世纪初期后，随着全球第二次工业革命的开展以及西方国家经济的快速发展，西方国家对于集装箱运输业的需求也越来越大，使用铁路搬运集装箱随着铁路运输业的发展也得到了较快的发展。到了20世纪20年代，美国的一家铁路公司首次建造了9英尺长的集装箱，这标志着现代化集装箱开始逐渐雏形[15]-[17]。如图1.4所示，在铁路运输中使用该类集装箱，可以大大提高货物转运的效率，降低成本。在集装箱货运业刚刚起步阶段，由于并没有统一的尺寸标准，世界各大公司便为了业务方便制造了符合自身需求的集装箱，这导致了在集装箱流通过程中由于各个公司的集装箱尺寸不统一而使得集装箱运输的效率得到了一定的限制。于是到了20世纪30年代，国际集装箱协会综合各方的意见和建议，制定了一套统一的集装箱尺寸标准，规定了不同规格集装箱的尺寸大校随着集装箱逐步标准化，集装箱运输的安全性和经济性也得到了明显提升[18]-[19]。图1.4铁路运输的集装箱搬运设备
杭州电子科技大学硕士学位论文31.2课题国内外研究现状及发展趋势1.2.1国外研究现状西方国家对于集装箱搬运设备的研究最早可以追溯到19世界初，英国科学家詹姆斯·安德森在总结现有的货运设备以及考虑到货运量不断增长的形势下，首次历史性的提出了集装箱运输的设想[14]。由于西方国家在铁路运输业领域发展较早，而且相对技术成熟，在19世纪中期，英国便出现了早期的集装箱原型，即全封闭的货运车厢，如图1.3所示，它可以通过铁路来进行搬运，主要用于运输棉纱布等杂货。图1.3早期的全封闭货运车厢在1880年前后，集装箱开始应用于水上搬运，美国首先制造出了第一艘用于水上搬运的集装箱船，并在随后得到不断的推广和发展。进入到20世纪初期后，随着全球第二次工业革命的开展以及西方国家经济的快速发展，西方国家对于集装箱运输业的需求也越来越大，使用铁路搬运集装箱随着铁路运输业的发展也得到了较快的发展。到了20世纪20年代，美国的一家铁路公司首次建造了9英尺长的集装箱，这标志着现代化集装箱开始逐渐雏形[15]-[17]。如图1.4所示，在铁路运输中使用该类集装箱，可以大大提高货物转运的效率，降低成本。在集装箱货运业刚刚起步阶段，由于并没有统一的尺寸标准，世界各大公司便为了业务方便制造了符合自身需求的集装箱，这导致了在集装箱流通过程中由于各个公司的集装箱尺寸不统一而使得集装箱运输的效率得到了一定的限制。于是到了20世纪30年代，国际集装箱协会综合各方的意见和建议，制定了一套统一的集装箱尺寸标准，规定了不同规格集装箱的尺寸大校随着集装箱逐步标准化，集装箱运输的安全性和经济性也得到了明显提升[18]-[19]。图1.4铁路运输的集装箱搬运设备
【参考文献】：
期刊论文
[1]高精度开关电源的设计[J]. 李亮,陈广来. 天津理工大学学报. 2019(05)
[2]LoRa物联网技术及应用[J]. 李金瑶. 电子技术与软件工程. 2019(19)
[3]液压支架电液控制系统总线通信故障检测研究[J]. 高晋,田慕琴,许春雨,宋单阳,兰梦澈. 煤矿机械. 2019(08)
[4]线控转向电动叉车控制系统多故障检测和隔离[J]. 孙铮,肖本贤. 电子测量与仪器学报. 2019(08)
[5]叉车液压控制系统的设计与仿真[J]. 李华垚. 工程机械文摘. 2019(04)
[6]电动叉车线控转向系统主动转向控制策略探析[J]. 关文杰. 中国设备工程. 2019(13)
[7]基于LabVIEW的电压电流实时监测系统设计[J]. 种兴静,高军伟. 自动化与仪表. 2019(06)
[8]基于RS 485总线的土壤温湿度集成传感器[J]. 刘信宏,解鲁旭,赵祺,陶亮,侯振华. 物联网技术. 2019(06)
[9]电源效率提升及纹波抑制技术研究[J]. 张洧川,王琳,何小鹏,陈杰,赵阳. 科技视界. 2019(16)
[10]基于CAN总线的离散量接口显控终端设计[J]. 崔晓宇,祁万龙,翟二宁,马海峰,王俊森. 电子技术与软件工程. 2019(11)
硕士论文
[1]多模块协同搬运集装箱系统研究[D]. 周冬生.青岛理工大学 2018
[2]磁导航叉车式AGV控制导引系统的研究与开发[D]. 覃尚活.广西大学 2017
[3]四轮线控转向叉车动力学建模及控制仿真研究[D]. 庞健.合肥工业大学 2017
[4]电动叉车控制器研制[D]. 胡晓锋.哈尔滨工程大学 2013
[5]交流电动叉车行走电动机控制器的研制[D]. 黄秋芳.福建农林大学 2009
本文编号：2977524
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