Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Автоматизированная система пространственного позиционирования колесного робота

Работа №11107

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

автоматика и управление

Объем работы71
Год сдачи2016
Стоимость5900 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
1091
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ВВЕДЕНИЕ 13
1. СИСТЕМЫ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ И
УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖУЩИМИСЯ ОБЪЕКТАМИ 14
1.1. Существующие технические решения 14
1.2. Способы управления 16
2. ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛИ 18
2.1. Микроконтроллер 18
2.2. Платформа и двигатели 19
2.3. Управление двигателями 21
2.4. Датчик 22
2.5. Сборка устройства 23
3. РАСЧЕТ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ 28
3.1. Расчет основных зависимостей 28
3.2. Выбор регулятора 30
3.3. Первичная обработка данных 31
3.4. Структурная схема 33
4. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ 35
Введение 35
4.1. Оценка перспективности проведения НТИ 35
4.2. Определение возможных альтернатив проведения НТИ 37
4.3. Планирование научно-исследовательских работ 39
4.3.1. Структура работ в рамках научного исследования 39
4.3.2. Определение трудоемкости выполнения работ 40
4.3.3. Разработка графика проведения научного исследования 41 
4.3.4. Бюджет НТИ
4.3.4.1. Расчет материальных затрат НТИ 46
4.3.4.2. Расчет затрат на специальное оборудование 48
4.3.4.3. Основная заработная плата исполнительной темы 48
4.3.4.4. Отчисления во внебюджетные фонды 49
4.3.4.5. Накладные расходы 50
4.3.4.6. Формирование бюджета затрат НТИ 50
4.4. Определение ресурсоэффективности проекта 51
5. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 53
Введение 53
5.1. Производственная безопасность 53
5.1.1. Отклонение показателей микроклимата 54
5.1.2. Повышенный уровень шума 55
5.1.3. Недостаточная освещенность 56
5.1.4. Повышенный уровень электромагнитных излучений 58
5.1.5. Опасный уровень напряжения 60
5.2. Экологическая безопасность 61
5.3. Безопасность в чрезвычайных ситуациях 62
5.4. Организационные вопросы обеспечения безопасности 63
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 65
CONCLUSION 66
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 67
ПРИЛОЖЕНИЕ А 69
Листинг программы 69 


Современное общество трудно представить без средств автоматизации. Системы автоматического управления нашли применение во многих сферах человеческой деятельности. Повсеместное внедрение таких систем в быту заметно повысило уровень жизни, а применение в промышленности позволило поднять производство на новый уровень и значительно повысить безопасность рабочих.
Системы автоматизации активно развиваются и становятся более доступными для простых людей. На рынке представлено множество микроконтроллеров обладающих низкой стоимостью. Все чаще микроконтроллеры применяются в учебных целях. В открытом доступе можно найти массу руководств, статей, учебных курсов.
В настоящее время в продаже можно встретить программируемые электронные конструкторы, такие как Lego Mindstorms, Arduino, Craftduino и другие. Используя такие конструкторы, можно собирать самые разнообразные устройства и проводить различные опыты, помогает понять основы теории автоматического управления, программирования и схемотехники.
Целью данной выпускной квалификационной работы является разработка системы автоматизированного пространственного позиционирования колесного робота для последующего применения в учебном процессе.
Для достижения данной цели необходимо спроектировать и собрать колесного робота, рассчитать основные зависимости его движения, выбрать регулятор и написать программу.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!


В процессе проектирования выпускной квалификационной работы была разработана автоматизированная система пространственного позиционирования колесным роботом на базе аппаратной платформы Arduino UNO.
В процессе разработки системы были подобраны основные составляющие. Произведена сборка и тестирование датчиков, их калибровка. Испытана работа коллекторных двигателей постоянного тока с различными источниками питания.
Были рассчитаны основные зависимости движения колесного робота, на основе которых был выбран ПДД -регулятор. Написана программа, включающая автоматическую настройку при включении, первичную обработку данных, программную реализацию ПДД -регулятора и возможность отладки и контроля параметров через персональный компьютер. Настройки регулятора производились экспериментально.
В результате был спроектирован и собран автоматизированный колесный робот, способный распознавать линию и корректировать относительно нее свое движение.
В будущем планируется модернизация колесного робота путем внедрения системы обнаружения препятствий, разработка более сложных алгоритмов прохождения трассы и реализация взаимодействия с другими колесными роботами. Данная разработка может использоваться как учебный стенд, позволяющий изучать и настраивать ПДД2-регулятор.



1. Движение по линии с двумя датчиками освещенности [Электронный ресурс] URL: http://nttm.ouhmao.ru/index.php/metodicheskoe-obesp echenie/iz-opyta- raboty/item/105-dvizhenie-po-linii-s-dvumya-datchikami-osveshchennosti/105- dvizhenie-po-linii-s-dvumya-datchikami-osveshchennosti
2. Robot - Line Follower [Электронный ресурс] URL: http://www.instructables.com/id/Robot-Line-Follower/
3. Робот на RaspberryPi, Arduino и RaspiCam + OpenCV [Электронный ресурс] URL: https: //geektimes. ru/post/255090/
4. ULTIMATE FACTORIES | PORSCHE PANAMERA [Электронный ресурс] URL: http://channel.nationalgeographic.com/ultimate-factories/galleries/ultimate- factories-porsche-panamera-pictures/at/an-automated-experience-21977/
5. РЕЛЕЙНЫЙ РЕГУЛЯТОР [Электронный ресурс] URL: http: //dic. academic. ru/dic. nsf/polytechnic/7906/РЕЛЕЙНЫЙ
6. ПИД-регулятор. Общие принципы [Электронный ресурс] URL: http://www.owen.ru/17029976
7. ПИД-регулятор. Частные случаи (П, ПД, ПИ) [Электронный ресурс] URL: http://www.owen.ru/17029976
8. Электронный регулятор хода [Электронный ресурс] URL: https: //rn.wikipedia. org/wiki/ Электронный_регулятор_хода
9. Arduino UNO SMD | Overview | Summary [Электронный ресурс] URL: https: //www. arduino. cc/en/Main/ArduinoBoardUno SMD
10. Коллекторный электродвигатель постоянного тока [Электронный ресурс] URL: http://engineering-solutions.ru/motorcontrol/brushdcmotor/
11.SparkFun Ardumoto - Motor Driver Shield [Электронный ресурс] URL: https: //www.sparkfun. com/products/9815
12. ПРИМЕНЕНИЕ ПИД-РЕГУЛЯТОРА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СЛОЖНЫМИ ОБЪЕКТАМИ С ЗАПАЗДЫВАНИЕМ [Электронный ресурс] URL: http: //www. amursu. ru/attachments/article/13719/14_91-98. pdf
13. ГОСТ 12.0.003-74 «Опасные и вредные производственные факторы. Классификация».
14. СанПиН 2.2.4.548-96. «Гигиенические требовния к микроклимату производственных помещений».
15. СН 2.2.4/2.1.8.562-96. «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории застройки».
16. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы».
17. СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение».
18. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03. «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещённому освещению жилых и общественных зданий».
19. СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96 . «Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ)»
20. ГОСТ Р 12.1.019-2009 ССБТ. «Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты».
21. ГОСТ 30772-2001 «Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Термины и определения».
22. ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. «Пожарная безопасность. Общие требования».


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ