教习头自动植发机结构与控制系统设计

摘要

随着我国美容美发行业的发展，教习头作为一种美容美发教具，市场需求量越来越大。教习头在我国已经有三十年的生产历史，但生产的关键步骤--植发仍主要靠工人手工完成，工人的劳动强度大，生产效率低，严重制约了发类企业的发展。
　　 本课题在研究了国内外植发机的发展现状后，在一种专利手工植发机的基础上，借用了其植发装置，对头模运动装置进行了再设计。论文中介绍了自动植发机的机械结构和工作原理，详细说明了头模运动装置各机构的设计过程。在设计中改进了不适应自动控制的机构与原先设计中不合理的地方，增加了头模顶部植发机构，使植发机能够完成整个头模的自动植发。本设计采用PRO/ENGINEER4.0进行机构建模和运动仿真，对结构设计的合理性进行了验证。在总结和展望中，分析了本设计仍存在的问题并提出了解决建议。
　　 在机械结构设计的基础上，对整个自动植发机的控制系统进行了设计。控制系统采用AVR单片机ATMEGA16为控制器，根据各机构的运动特点为各驱动电机选择了相应的驱动芯片，并对各芯片的外围电路进行了设计。为实现植发机的自动控制，系统还选用了多种传感器进行检测和控制。控制系统采用液晶显示器显示各种提示信息，并提供了两种报警方式。用ALTIUM DESIGNER软件绘制了控制系统的电路原理图，并进行了PCB布线。最后给出了主程序及各子程序的程序流程图，并给出了典型模块的控制程序，对部分模块还进行了PROTEUS软件仿真。