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摘要
第1章绪论
1．1本文研究的目的和意义
1．2相关技术的研究现状与发展动态
1．2．1盾构机换刀机器人的研究现状与发展动态
1．2．2机器人控制系统的研究现状与发展动态
1．3拟解决的关键问题
1．4本文主要研究内容
第2章机器人系统组成与工作流程规划
2．1换刀机器人系统概述
2．2换刀机器人模块组成
2．2．1机械手部分模块组成
2．2．2非机械手部分模块组成
2．3液压系统工作原理与关键执行元件
2．3．1液压系统工作原理
2．3．2数字液压缸工作原理与分析
2．3．3数字阀控双螺旋摆动缸工作原理与分析
2．4机器人工作流程规划
2．4．1刀具更换区域规划
2．4．2模块化装拆流程规划
2．4．3换刀流程规划
2．5本章小结
第3章换刀机器人控制系统总体方案设计
3．1控制系统设计要求
3．2总体设计方案选择
3．2．1控制结构选择
3．2．2硬件平台选择
3．2．3软件平台选择
3．2．4通信方式选择
3．3控制方案及各部分明细
3．3．1控制木巨控制方案明细
3．3．2液压站控制方案明细
3．3．3非机械手部分控制方案明细
3．3．4机械手部分控制方案明细
3．4本章小结
第4章换刀机器人控制系统硬件设计
4．1电气硬件选型
4．1．1下位机选型
4．1．2步进电机选型
4．1．3传感器选型
4．1．4其他电气硬件选型
4．1．5电气硬件选型总结
4．2电气图纸设计
4．2．1供电电源回路图
4．2．2嵌入式控制器电路图
4．2．3数字量／模拟量传感器电路图
4．2．4电磁阀驱动模块电路图
4．3步进电机驱动方式
4．4控制柜布局设计
4．5本章小结
第5章换刀机器人控制系统软件设计
5．1软件需求分析
5．2软件结构设计
5．3系统通信实现
5．3．1 USB-CAN网关通信
5．3．2站点ID分配
5．3．3应用层协议解析
5．4基本功能的程序实现
5．4．1网关操作与站点注册
5．4．2站点设备的初始化
5．4．3步进电机运动控制
5．4．4 DI／DO／AI功能的实现
5．5人机交互界面的设计
5．5．1用户登录界面
5．5．2操作员界面
5．5．3管理员界面
5．6本章小结
第6章机械手半实物仿真实验
6．1仿真实验平台组成
6．1．1实验平台硬件系统
6．1．2实验平台软件系统
6．1．3机械手虚拟样机搭建
6．2仿真实验调试与准备
6．3仿真实验过程与结果
6．4本章小结
7．1全文总结
7．2展望
参考文献
致谢
附录
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