专利名称：一种布放回收试验平台的制作方法
一种布放回收试验平台技术领域
本发明属于机械与电子集成技术领域，具体涉及一套用于优化布放与回收操作参数和步骤的试验平台，尤其是适用于水下海洋装备的布放与回收的试验平台。
背景技术：
由于水下海洋装备自身重量大和海上环境复杂，在装备下水和出水阶段，布放与回收操作很容易造成设备的损坏，尤其在恶劣的情况下甚至造成设备毁灭性事故。因此，面对复杂的海洋环境，如何将水下海洋装备平稳、准确的布放到海底并将其安全回收是事关整个项目成败的关键因素。发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种布放回收试验平台，该平台不仅能仿真模拟复杂的布放与回收步骤，在模拟海洋的环境中还能起到优化布放与回收操作参数的功能。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是本发明具体包括光电编码器、直流伺服电机、第一小号联轴器、第一蜗杆减速器、步进电机、第二小号联轴器、第二蜗杆减速器、第一中号联轴器、A型架、绳索、横轴、连接块、滑轮架、滑轮、第二中号联轴器、绞盘、直流伺服电机驱动器、步进电机驱动器、单片机、导线、轴承支架和PC上位机。
PC上位机通过RS232串口与单片机相连接，单片机的一个输出端与步进电机驱动器的输入端通过导线相连接，单片机的另一个输出端与直流伺服电机驱动器的输入端相连接；光电编码器与直流伺服电机驱动器相连接，直流伺服电机通过第一小号联轴器与第一蜗杆减速器的输入端相连接，第一蜗杆减速器减速端通过第二中号联轴器与绞盘内小齿轮相连接，绞盘内小齿轮与大齿轮啮合；步进电机驱动器驱动步进电机，步进电机通过第二小号联轴器与第二蜗杆减速器输入端相连接，第二蜗杆减速器减速端通过第一中号联轴器与A型架转动轴相连接；A型架两侧底端上分别开有相同的通孔，转动轴贯穿A型架两侧底端的通孔，转动轴的两端分别通过轴承支架固定在基座平台上，A型架内侧设置有横轴，横轴与A型架上端边缘平行，滑轮架通过连接块固定在横轴中间，滑轮架与连接块通过插销滑动配合，滑轮设置在滑轮架下方，绳索的一端缠绕于绞盘内轴上，绞盘内轴与大齿轮同心，绳索的另一端绕过滑轮，垂直向下，用于悬挂物体。
所述的单片机提供有5V电压；所述的直流伺服电机驱动器提供有MV电压。
本发明的有益效果是，能模拟海洋装备的布放与回收操作，能精确实现接驳盒按给定速度布放与回收，在模拟海洋的环境中还具有优化布放回收操作参数的功能。


图1为本发明系统流程图； 图2为本发明平台示意图。
具体实施方式
如图1所示，PC上位机上设计有控制操作界面，通过操作界面分别实现步进电机和直流伺服电机的正转、反转、加速度、减速度、启动、停止和速度值设定的功能。
控制操作界面按下步进电机的功能按钮实现A型架的运动。上位PC机会向单片机发送一个信号，单片机收到信号后反馈上位PC机一个确认信号。信号经单片机程序运转后，单片机将处理后的信号发送给步进电机驱动器，步进电机驱动器再发送信号给步进电机，步进电机实现按要求转动，蜗杆减速器的输入端通过联轴器与步进电机相连，蜗杆减速器的减速端通过联轴器连接有A型架，步进电机转动，从而带动蜗杆减速器的输入端转动， 从而带动连接在蜗杆减速器减速端的A型架按要求转动。
控制操作界面按下直流伺服电机的功能按钮，实现物体的升降及速度控制。上位 PC机会向单片机发送一个信号，单片机收到信号后反馈上位PC机一个确认信号。信号经单片机程序运转后，单片机将处理后的信号发送给直流伺服电机驱动器，直流伺服电机驱动器驱动直流伺服电机运转，直流伺服电机通过光电编码器反馈给直流伺服电机驱动器和单片机速度信号，从而实现闭环调节控制直流伺服电机的转速，第二蜗杆减速器的输入端通过联轴器与直流伺服电机相连，第二蜗杆减速器的减速端通过联轴器与绞盘相连，直流伺服电机转动的时候，带动蜗杆减速器转动，从而带动绞盘内小齿轮转动，小齿轮与大齿轮啮合，同步带动大齿轮和绞盘内轴转动，通过缠绕在绞盘内轴上的绳子，带动物体按给定的加速度和速度升降。如图2所示，本发明具体包括光电编码器1、直流伺服电机2、第一小号联轴器3、第一蜗杆减速器4、步进电机5、第二小号联轴器6、第二蜗杆减速器7、第一中号联轴器8、A型架 9、绳索10、横轴11、连接块12、滑轮架13、滑轮14、第二中号联轴器15、绞盘16、直流伺服电机驱动器17、步进电机驱动器18、单片机19、导线20、轴承支架21和PC上位机22。
PC上位机22通过RS232串口与单片机19相连接，单片机19的一个输出端与步进电机驱动器18的输入端通过导线20相连接，单片机19的另一个输出端与直流伺服电机驱动器17的输入端相连接；光电编码器1与直流伺服电机驱动器17相连接，直流伺服电机2 通过第一小号联轴器3与第一蜗杆减速器4的输入端相连接，第一蜗杆减速器4减速端通过第二中号联轴器15与绞盘16内小齿轮相连接，绞盘16内小齿轮与大齿轮啮合；步进电机驱动器18驱动步进电机5，步进电机5通过第二小号联轴6器与第二蜗杆减速器7输入端相连接，第二蜗杆减速器7减速端通过第一中号联轴器8与A型架9转动轴相连接；A型架9两侧底端上分别开有相同的通孔，转动轴贯穿A型架9两侧底端的通孔，转动轴的两端分别通过轴承支架21固定在基座平台上，A型架9内侧设置有横轴11，横轴11与 A型架9上端边缘平行，滑轮架13通过连接块12固定在横轴11中间，滑轮架13与连接块 12通过插销滑动配合，滑轮14设置在滑轮架13下方，绳索10的一端缠绕于绞盘的内轴上， 绞盘的内轴与大齿轮同心，绳索的另一端绕过滑轮14，垂直向下，用于悬挂物体。
权利要求
1. 一种布放回收试验平台，具体包括光电编码器、直流伺服电机、第一小号联轴器、第一蜗杆减速器、步进电机、第二小号联轴器、第二蜗杆减速器、第一中号联轴器、A型架、绳索、横轴、连接块、滑轮架、滑轮、第二中号联轴器、绞盘、直流伺服电机驱动器、步进电机驱动器、单片机、导线、轴承支架和PC上位机；其特征在于PC上位机通过RS232串口与单片机相连接，单片机的一个输出端与步进电机驱动器的输入端通过导线相连接，单片机的另一个输出端与直流伺服电机驱动器的输入端相连接； 光电编码器与直流伺服电机驱动器相连接，直流伺服电机通过第一小号联轴器与第一蜗杆减速器的输入端相连接，第一蜗杆减速器减速端通过第二中号联轴器与绞盘内小齿轮相连接，绞盘内小齿轮与大齿轮啮合；步进电机驱动器驱动步进电机，步进电机通过第二小号联轴器与第二蜗杆减速器输入端相连接，第二蜗杆减速器减速端通过第一中号联轴器与A型架转动轴相连接；A型架两侧底端上分别开有相同的通孔，转动轴贯穿A型架两侧底端的通孔，转动轴的两端分别通过轴承支架固定在基座平台上，A型架内侧设置有横轴，横轴与A型架上端边缘平行，滑轮架通过连接块固定在横轴中间，滑轮架与连接块通过插销滑动配合，滑轮设置在滑轮架下方，绳索的一端缠绕于绞盘内轴上，绞盘内轴与大齿轮同心，绳索的另一端绕过滑轮，垂直向下，用于悬挂物体；所述的单片机提供有5V电压；所述的直流伺服电机驱动器提供有24V电压。
全文摘要
本发明公布了一种布放回收试验平台。现有技术的布放与回收操作很容易造成设备的损坏。本发明通过对控制系统中上位机界面的操作来进行电机转向控制、布放或回收速度的设定和调节、绞盘电机的启停控制，从而达到智能控制绞盘、A型架两大机械结构；控制系统以单片机为主控单元，控制信号经过驱动器放大后驱动电机，控制绞盘机构、A型架转动机构运转，同时光电编码器将电机的速度信号反馈给驱动器，实现电机系统的闭环控制，该速度信号还将反馈给单片机控制系统。本发明能模拟海洋装备的布放与回收操作，能精确实现接驳盒按给定速度布放与回收，在模拟海洋的环境中还具有优化布放回收操作参数的功能。
文档编号G01D21/00GK102506934SQ20111032698
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月25日 优先权日2011年10月25日
发明者张继园, 李德骏, 胡肖亨, 高学宇 申请人:浙江大学