Matlab基于灰色关联理论的移动机械人故障诊断方法研究(2)
To sum up, this paper sums up the fault tree based on mobile robot, and the robot was used in fault diagnosis of grey correlation theory. Simulation and experiment prove that this method has a good effect.
Key Words： Fault Diagnosis； Grey correlation theory ； mobile robot ；Matlab； Fault Tree
目 录
1 绪论 1
1.1 机器人概述 1
1.2 机器人故障诊断研究的意义 4
1.3 故障和故障诊断简介 5
1.3.1 故障基本概念 5
1.3.2 故障诊断介绍 5
2 合时机器人硬件介绍 7
2.1 电源模块 7
2.1.1 充电电池 7
2.1.2 镍氢电池 7
2.1.3 稳压器 9
2.2 运动模块 10
2.2.1 H桥介绍 10
2.2.2 L298N介绍 13
2.3 传感器模块 15
2.3.1 霍尔转速传感器 15
2.3.2 红外测距传感器SHARP 2Y0A21概述 15
2.3.3 电子罗盘ZCC212N 17
2.3.4 无线通讯ZF02 18
2.3.5 主控芯片NXP的LPC2368FBD100 20
3 移动机器人故障分析和故障树 21
3.1 各类故障分析 21
3.1.1 供电模块故障分析 21
3.1.2 运动模块故障分析 21
3.1.3 机械模块故障分析 21
3.1.4 传感器模块故障分析 22
3.2 故障树简介 22
3.3 移动机器人当前状态故障树及分析 23
3.4 机器人不走直线故障树及分析 24
3.4.1 软件故障 24
3.4.2 硬件故障 24
3.4.3 供电模块中电源模块问题 27
3.4.4 运动模块问题 28
3.4.5 传感器模块故障 28
4 基于灰色关联性的移动机器人故障诊断 30
4.1 灰色理论介绍 30
4.2 移动机器人故障诊断试验设计 31
4.2.1 试验说明 31
4.2.2 数据获取方式 32
4.2.3 故障诊断方法 32
4.3 基于灰色关联性的Matlab 34
4.3.1 Matlab程序框图 34
4.3.2 Matlab程序 36
4.3.3 Matlab在实际中的应用结果 36
5 结论及展望 38
5.1 全文总结 38
5.2 展望 38
致 谢 39
参考文献 40
附录二 42
附录三 48
附录一 50
1 绪论
你能想到吗?在医院的手术台前，机器人为病人做外科手术；在远离地球的月球表面，机器人代替人类采集月球化石标本；在未来的战场上，智能机器人之间的竞争……这些并非是科学幻想，而是正在慢慢地变成现实。机器人是人类创造的一种工具，更是人类创造的一个伟大奇迹，它的出现满足了人类的一种幻想。
几千年前，人类就渴望制造一种类似人类的机器，以便将人类从繁重的劳动中解脱出来。古希腊诗人Homeros的长篇叙事诗《伊利亚特》中的冶炼之神瘸腿海倍斯特司，使用黄金铸造出一个美丽聪颖的侍女；希腊神话《阿鲁哥探险船》中的青铜巨人泰洛斯；犹太传说中的泥土巨人等等，这些美丽的神话时刻鼓励着人们把美丽的神话变为现实。
直到人类历史进入近代，工业和科学技术革命的快速发展，各种自动化机器和动力系统的问世，机器人才开始从幻想时期进入自动机械时期。1920年，捷克斯洛伐克作家卡雷尔•恰佩克在他的科幻小说《罗萨姆的机器人万能公司》中，根据Robota(捷克文，原意为“劳役、苦工”)和Robotnik(波兰文，原意为“工人”)，创造出“机器人”这个词。1954年，随着世界上第一台工业机器人的问世，不同功能的机器人也相继出现，并且活跃在不同的领域，从天上到地下，从工业拓展到各行各业，例如农、林、牧、渔，甚至进入寻常百姓家。机器人的种类之多，应用之广，影响之深，是我们始料未及的。