1. 研究目的与意义（文献综述）
| 飞速发展的机器人产业与日益突出的安全防护问题 课题目的： 随着科学技术的飞速发展，越来越多的工业机器人运用到了生产当中，进入了我们的生产日常，在工厂、商店、医院等大型企业都能看到他们的身影。工业机器人的种类也越来越多，功能也越来越完善。从制造业到非制造业，随着机器人的广泛应用，机器人的安全问题也成为了需要急待解决目标之一。工业机器人与其他机器人最大的不同，其运动部件，特别是手臂和手腕部分具有较高的能量，且运转速度大多较快，运动空间远大于机器人基座的大小，并且手臂和手腕的运动状态会随着工作状态的变化而变化。在遇到人员不下心闯进工业机器人工作范围内时就容易发生事故，对人员造成不必要的伤害，所以这个时候在有人进入工业机器人工作范围时发出警报并在人员进一步靠近时自动停止机器人的工作是必要的操作。
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2. 研究的基本内容与方案
| 工业冲压用机器人安全距离检测 基本内容： 1. 查阅资料了解常见的工业机器人的种类和工作原理及运行过程 2. 研究工业现场中冲压机器人安全区域的检测方法 3. 以单片机为核心设计传感器系统，使该系统在人离机器人8米时发出警告，距离为4米时切断机器人电源。 4．检验系统是否能正常工作
研究目标： 工业机器人能正常实现警报与停止运行的功能，保护人员安全与机器的正常操作，减少工业机器人造成的事故与伤害，进一步的使工业机器人能够在更广阔的范围内运用和普及。 技术方案和措施： 目前工业冲压机器人主要在工厂中的应用广泛，我们以工厂的冲压机器人为例，设计警报与开关停止系统。用红外热式传感器用来感应人体信息，测量工业机器人的距离，在距离4m和8m出分别放置传感器系统，当有人经过8m线时，蜂鸣器报警，LED灯发亮，当经过4m线时，传感器接收信号之后传给电脑，再通过PLC控制系统实现开关的紧急开闭，保证机器的停止来保障人员的安全。 1. 红外热式传感器的设计。 1.1红外热式传感器的组成。 1.2红外热式传感器的工作原理 2．紧急开关电路的设计 2.1安全控制电路的划分 2.1PLC紧急开关电路的组成 2.2PLC紧急开关电路的工作原理 3.硬件设计 3.1单片机电路 3.2红外热式传感器电路 3.3蜂鸣器报警电路的设计 3.4LED电路的设计 3.5PLC紧急开关电路的设计 3.6键盘电路的设计 3.7供电电路的设计 3.8串口电路的设计 4.软件设计调试 4.1软件流程图设计 4.2流程分析 5.调试 5.1驱动安装 5.2下载程序调试 6.安装运行 7总结体会。 |
3. 研究计划与安排
| 工业冲压用机器人安全距离检测 基本内容： 1. 查阅资料了解常见的工业机器人的种类和工作原理及运行过程 2. 研究工业现场中冲压机器人安全区域的检测方法 3. 以单片机为核心设计传感器系统，使该系统在人离机器人8米时发出警告，距离为4米时切断机器人电源。 4．检验系统是否能正常工作
研究目标： 工业机器人能正常实现警报与停止运行的功能，保护人员安全与机器的正常操作，减少工业机器人造成的事故与伤害，进一步的使工业机器人能够在更广阔的范围内运用和普及。 技术方案和措施： 目前工业冲压机器人主要在工厂中的应用广泛，我们以工厂的冲压机器人为例，设计警报与开关停止系统。用红外热式传感器用来感应人体信息，测量工业机器人的距离，在距离4m和8m出分别放置传感器系统，当有人经过8m线时，蜂鸣器报警，LED灯发亮，当经过4m线时，传感器接收信号之后传给电脑，再通过PLC控制系统实现开关的紧急开闭，保证机器的停止来保障人员的安全。 1. 红外热式传感器的设计。 1.1红外热式传感器的组成。 1.2红外热式传感器的工作原理 2．紧急开关电路的设计 2.1安全控制电路的划分 2.1PLC紧急开关电路的组成 2.2PLC紧急开关电路的工作原理 3.硬件设计 3.1单片机电路 3.2红外热式传感器电路 3.3蜂鸣器报警电路的设计 3.4LED电路的设计 3.5PLC紧急开关电路的设计 3.6键盘电路的设计 3.7供电电路的设计 3.8串口电路的设计 4.软件设计调试 4.1软件流程图设计 4.2流程分析 5.调试 5.1驱动安装 5.2下载程序调试 6.安装运行 7总结体会。 |
4. 参考文献（12篇以上）
| [1]张定祥．EDA技术[M]．成都：西南交通大学出版社，2009 [2]张义和．电路板设计[M].北京：科学出版社，2013[3]陈光.现代电子测试技术[M]．北京：国防工业出版社，2000 [4]张培仁．MSC51单片机原理与应用[M]．北京：清华大学出版社，2002 [5]杨欣;王玉凤;刘湘黔.电路设计与仿真[M]．北京：清华大学出版社，2006 [6]张迎新．单片机应用原理及应用教程[M]．北京：电子工业出版社，2003 [7]皮大能，南光群，刘金华．单片机课程设计指导书．北京：北京理工大学出版社，2010 [8]陈永真，韩梅．硬件电路设计精解[M]子工业出版社，2009 [9]韩广兴，韩雪涛，吴瑛．电子实用电路应用技能实训[M]．北京：电子工业出版社，2008 [10]罗杰，谢自美．电路线路(第四版)[M]．北京：电子工业出版社，2008 [11]单片微型计算机原理及应用[M]．西安：西安电子科技大学出版社，2005 [12]孙传友，孙晓斌，汉泽西．测控系统原理与设计，2007 [13]沙占友，王彦朋，孟志永．单片机外围电路设计[M]．北京：北京电子工业出版社，2001 [14]童诗白．模拟电子技术基础(第三版)[M]．北京：高等教育出版社，2004 |
[15]洪志全、荣莹著，现代微机原理与接口技术，机械工业出版社，2008年10月
[16]V. Yu. Teplov,A. V. Anisimov.Thermostatting System Using a Single-Chip Microcomputer and ThermoelectricModules Based on the Peltier Effect[J] ,2002 [17] Yeager Brent.How to troubleshoot yourelectronic scale[J].. Powder and Bulk Engineering. 1995 [18]Meehan Joanne,Muir Lindsey.SCM inMerseyside SMEs:Benefits and barriers[J].. TQM Journal. 2008 [19]Behzad Razavi.Design of Analog CMOSIntegrated Circuits[M]. . 2001 [20] Rhee W.Design of high-performance CMOScharge pumps inphase-locked loops. IEEE International Symposium on Cir-cuitsand Systems. 1999 [3] Todd Charles Weigandt.Low-phase-noise,low-timing-jitterdesign techniques for delay cell based VCOs and frequencysynthesizers[C]//PHDthesis. . 1998
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