[实用新型]一种基于直流电机与视觉的悬挂运动控制系统

说明书

本实用新型涉及悬挂运动控制，具体涉及一种基于直流电机与视觉的悬挂运动控制系统，包括主控模块、巡线与定位模块、人机交互模块、线缆与重物模块、电机驱动模块、电机模块和供电模块；主控模块分别与巡线与定位模块、人机交互模块、电机驱动模块、电机模块和供电模块连接，电机驱动模块与电机模块连接，线缆与重物模块分别与巡线与定位模块和电机模块连接，电机驱动模块与供电模块连接。该系统根据处理器对视觉摄像头返回图像信息处理，直接控制电机的转向和转速，避免了编码电机方案造成较大的误差。能对电机释放或收回的线缆长度进行精确地控制，便于随时启动就可以使用不需保存上一次掉电后相对基准点的偏移量，减少了存储与读取数据的环节。

技术领域

本实用新型属于悬挂运动控制领域，特别涉及一种基于直流电机与视觉的悬挂运动控制系统。

背景技术

运动控制是自动化技术的重要组成部分，是机器人等高技术领域的技术基础，已取得了广泛的工程应用。运动控制集成了电子技术、电机拖动、计算机控制技术等内容，例如在工厂、码头往往需要将货物从一点搬往另一点，如使用悬挂控制系统往往更方便、安全。在现代的工业控制﹑车辆运动﹒医疗设备仓储物流等系统中,悬挂运动系统的应用越来越多,在这些系统中悬挂运动部件通常是具体的执行机构,因而悬挂部件的运动精确性是整个系统工作效能的决定因素,而在实际中实现悬挂运动控制系统的精确控制是非常困难的。靠改变悬挂被控对象的绳索长短来控制被控对象运动轨迹的悬挂运动控制系统,在生产控制等领域有很广的应用范围。

常规的悬挂运动控制系统一般基于对编码电机的控制。利用编码电机进行定位的原理是：编码电机进行转动时，编码器输出引脚输出相应的电平信号，通过硬件或软件对编码器数据进行解析及计数，根据减速比即可对应比例获得电机走过的角位移，再根据电机转轴的半径，即可得到已经释放的线缆长度。对释放的线缆长度进行控制则只需通过PID或其他控制器使电机稳定在一预设计数值，即可对应相应的线缆长度。但这种方式有很大的不足。首先，在悬挂不同质量的重物时，计数值与角位移的比例一般也不相同，甚至有较大的误差，故还需对该比例进行补偿；其次，该方案无法直接得到当前的线缆长度，需要一个绝对的线缆长度作为基准点；除此之外，编码电机的相位抖动对计数值的影响也增大了最后线缆长度的误差。

实用新型内容

针对背景技术存在的问题，本实用新型提供一种基于视觉传感器数据控制直流电机从而进行物体定位的系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种基于直流电机与视觉的悬挂运动控制系统，包括主控模块、巡线与定位模块、人机交互模块、线缆与重物模块、电机驱动模块、电机模块和供电模块；主控模块分别与巡线与定位模块、人机交互模块、电机驱动模块、电机模块和供电模块连接，电机驱动模块与电机模块连接，线缆与重物模块分别与巡线与定位模块和电机模块连接，电机驱动模块与供电模块连接。

在上述的基于直流电机与视觉的悬挂运动控制系统中，主控模块包括上位机JetsonNano和下位机MSP430，上位机与下位机通信方式为UART通信。

在上述的基于直流电机与视觉的悬挂运动控制系统中，巡线与定位模块采用高清视觉摄像头HBVCAM，HBVCAM与上位机的连接方式为USB连接。

在上述的基于直流电机与视觉的悬挂运动控制系统中，电机驱动模块采用L298N，L298N与下位机通过GPIO连接。

在上述的基于直流电机与视觉的悬挂运动控制系统中，电机模块包括一对JGA25-370电机。

在上述的基于直流电机与视觉的悬挂运动控制系统中，人机交互模块包括按键和OLED，人机交互模块与下位机的连接方式为GPIO连接。

在上述的基于直流电机与视觉的悬挂运动控制系统中，线缆与重物模块包括线缆与重物，线缆直接缠绕在两路电机的转轴之上，重物则固定在线缆的中部。