李嘉楠+王富东+朱成海+杨歆豪

摘 要： 为改进当前固定轨道式的工业货物搬运方式，实现仓库货物按任意设定的三维轨迹进行精确搬运的目标，提出三线式三维悬挂运动控制系统的模型。以DSPIC30F4011单片机为控制核心，Futaba S3010舵机作为执行机构，张力检测机构作为保护机构，LCD屏和按键作为设定显示机构，搭建系统模型，根据模型建立数学模型，并进行相关算法的设计，最终实现三线式三维运动协调控制。

关键词： 三线式； 运动控制； 舵机； 圆轨迹方程

中图分类号： TN02?34； TP23 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）13?0148?04

Abstract： In order to improve the current industry goods transportation way with fixed track， and realize the target that the warehouse goods can be transported according to the 3D track set arbitrarily， a model of trilinear 3D suspended motion control system is put forward. To construct the system model， the DSPIC30F4011 single chip microcomputer is taken as the control kernel， the Futaba S3010 steering engine is employed as the actuator， the tension detecting mechanism is acted as the protection mechanism， and the LCD screen and key are used as the setup display mechanism. According to the system model， its mathematical model was established. The relevant algorithm was designed to realize the trilinear 3D motion coordination control.

Keywords： three?line type； motion control； steering engine； circular path equation

0 引 言

我国在贵州安装了世界最大的射电望远镜，其直径长达500 m，需要安装4 450块反射板，并且安装精度必须达到5 mm。诸如这样的浩大工程，如果安装固定轨道来完成反射板的安装，其工程量将极为浩大，并且精度难以达到要求。同样，在工业应用中，对货物的搬运方式也是层出不穷。简单的诸如车间的货物有的采用吊车或者起重机等设备[1]，通常这些设备的运动都是靠手工操作，对操作者的劳动强度较大[2]。当然，各行各业自动化的货物搬运方式也在不断发展，例如皮带式装车辅助设备、真空吸盘助力搬运设备[3]、地链搬运系统[4]、堆垛机控制系统[5]等，增加了货物搬运的自动化程度，为人们的生产带来了方便。但是，这些方式都需要固定轨道，固定轨道搬运控制不灵活、成本较大、安装复杂，难以实现精确的任意轨迹的三维搬运。

因此，本文提出一种新的三线式三维运动控制的货物运输搬运控制思路，以三台舵机输出轴旋转角度为直接控制量，通过与舵机输出轴相连的杆作为传动机构，实现对货物运动控制的目的。……