基于STM32单片机控制的高精度智能提升机及控制方法技术

本发明专利技术公开了基于STM32单片机控制的高精度智能提升机，包括机架、伺服电机、卷筒、钢丝缆绳、挂钩以及控制系统，控制系统采用STM32单片机；在钢丝缆绳上，设置仿生学手柄；挂钩通过螺纹连接结构连接在仿生学手柄的下方。采用上述技术方案，解决了现有技术中的提升机精度不足、控制方式单一、安全性不高的问题，自动化、智能化地实现了微动控制；其结构简单、实用性强；通过仿生学手柄，实现智能、快速、准确地模拟人工操作，使得操作更加人性化以及操作的多元化，提高工作效率，降低劳动强度。降低劳动强度。降低劳动强度。

【技术实现步骤摘要】
基于STM32单片机控制的高精度智能提升机及控制方法


[0001]本专利技术属于工业生产中的物料装卸运输设备的
更具体地，本专利技术涉及一种基于STM32单片机控制的高精度智能提升机。本专利技术还所述的提升机的控制方法。

技术介绍

[0002]提升机在工厂的生产当中，特别是在物料运输中使用最常见的机械。近年来，随着小型提升机的应用越来越广泛，尤其在一些大型生产加工工厂里的流水线的运输货物中，提升机起到很大的作用。提升机在定点运输的过程中就显得尤为重要。定点传输不仅需要较高的精准度，还需要很强的稳定性和传输过程的可操作性，提升机的技术性能尤为重要。
[0003]而现在的工农业生产、交通运输业等各行业，对于运输的要求越来越高：包括运输距离要求、运输速度要求以及运输的精准度的要求都极为严格。因此，此现阶段，对于提升机的要求及其自动化、智能化需求越来越高。
[0004]但是，现有技术中的提升机，自动化和智能化的程度不高，难以实现微动控制。提升机普遍存在精度不足、控制方式单一、安全性不高的问题。
[0005]检索到现有公开的相关技术文献：
[0006]中国专利文献：申请号为201910422469.7、名称为“一种提升机物流控制系统及方法”，其技术方案是：
[0007]“提升机物流控制系统及方法，该系统包括：HOST主机，用于发送物料运输任务命令，形成物料运输的记忆行程；提升机PLC控制器，其通过CIM资讯管理系统与所述HOST主机相连，其与多个立体化仓库的PLC控制器分别相连；立体化仓库的PLC控制器，其与所述HOST主机相连”；
[0008]该专利文献表述其技术效果是：
[0009]“通过HOST主机与提升机PLC控制器、立体化仓库PLC控制器相连，实现HOST主机向立体化仓库PLC控制器发送送货命令的同时向提升机PLC控制器发送接货命令，或者向提升机PLC控制器发送出货命令的同时向立体化仓库PLC控制器发送接货命令，很好控制两者对接时间，能够有效提高货物搬运能力，减轻劳动强度和人力成本”；
[0010]上述现有公开的文献，没有能够很好地解决提升机的智能化问题，其需要预先设定的程序，不能满足现场多变的情况，以及操作人员的操作意图。也很难实现微调控制。因此，需要对现有技术进行进一步改进，以满足日益变化的生产过程中对于提升机提出的更高的要求。

技术实现思路

[0011]本专利技术提供一种基于STM32单片机控制的高精度智能提升机，其目的是实现自动化、智能化和高精度的运输要求。
[0012]为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0013]本专利技术的基于STM32单片机控制的高精度智能提升机，包括机架、伺服电机、卷筒、
钢丝缆绳、挂钩以及控制系统，所述的控制系统采用STM32单片机；在所述的钢丝缆绳上，设置仿生学手柄；所述的挂钩通过螺纹连接结构连接在仿生学手柄的下方。
[0014]所述的控制系统设置接触力传感器、拉力传感器、直线位移传感器和光电感应传感器。
[0015]所述的拉力传感器安装在仿生学手柄的上方；所述的直线位移传感器嵌入仿生学手柄的上部；所述的接触力传感器嵌入仿生学手柄的中部；所述的光电感应传感器内嵌在仿生学手柄的下部。
[0016]所述的仿生学手柄为竖直的柱状体，所述的柱状体的上部安装直线位移传感器的部位的外表，以及下部安装光电感应传感器的部位的外表，采用刚性硬质材料；所述的柱状体的中部安装接触力传感器的部位的外表，采用柔性材料。
[0017]所述的控制系统设置伺服驱动器，对所述的伺服电机进行驱动控制。
[0018]为了实现与上述技术方案相同的专利技术目的，本专利技术还提供了以上所述的基于STM32单片机控制的高精度智能提升机的控制方法，其技术方案是：
[0019]所述的控制系统采用两种工作模式，即普通模式和微动模式：
[0020]在普通模式下，通过操作者的手把持仿生学手柄的上下动作，实现操作物体的上下运动；
[0021]在微动模式下，通过操作者的手在物体上施加向上或者向下的力，实现物体的位移，可以实现物体的微动或者对准。
[0022]所述的控制方法的过程如下：
[0023]1)、提升机通电，开始启动；
[0024]2)、只有当光电开关检测到操作者的手握住仿生学手柄的时候，整个提升机的才能开始启动运转；如果没有检测到操作者的手，则返回重新检测；
[0025]3)、检测仿生学手柄的位置
[0026]4)、判断仿生学手柄位置是否在原点；如果在原点，则以该原点的信号为起始信号，通过仿生学手柄位置的脉冲信号的变化来控制伺服电机的正转与反转；如果不在原点，则直线位移传感器返回原点，重新检测仿生学手柄的位置；
[0027]5)、拉力传感器检测目标物体是否超重；如果目标超出设定的重量，则整个机器不会运转，并且进行报警；反之，目标负载没有超重，控制系统就会参考直线位移传感器采集的仿生学手柄的位移量发送给STM32单片机，STM32单片机作出相应的反应；
[0028]6)、STM32单片机运行的程序以脉冲和电流的发送形式，发送给伺服电机的驱动装置，而伺服电机驱动装置控制伺服电机实现下反转，以此带动整个机构的运转。
[0029]7)、在提升机发生故障的时，控制系统控制伺服电机进行紧急制动。
[0030]所述的控制方法是：
[0031]1)、启动电源后，光电传感器感应到障碍，操控拉力传感器上的仿生学手柄前端往上移动；
[0032]2)、拉力传感器将位移转换成电信号，再经过变送器转换电压给STM32单片机处理；STM32单片机通过程序处理完后，输出信号给伺服电机；
[0033]3)、电机反转，目标负载往上移动；
[0034]4)、在目标负载向上移动的过程中，加速度会随着仿生学手柄前端往上移动的距
离增加而增加；
[0035]5)、当仿生学手柄往下拉超过了归中位置，伺服电机正转，负载往下移动，加速度随着仿生学手柄距离到达归中位置的增大而增大。
[0036]所述的控制方法是：
[0037]当仿生学手柄下拉超过归中位置，拉力传感器进行重复检测；当STM32单片机检测拉力传感器为下拉模式时，输出信号控制伺服电机正转，目标负载得到反馈下降。
[0038]所述的控制方法是：
[0039]当仿生学手柄移到拉力传感器到归中位置，拉力传感器停止输出信号，整个控制系统电路停止信号流动，伺服电机停止转动。
[0040]本专利技术采用上述技术方案，解决了现有技术中的提升机精度不足、控制方式单一、安全性不高的问题，自动化、智能化地实现了微动控制；其结构简单、实用性强；通过仿生学手柄，实现智能、快速、准确地模拟人工操作，使得操作更加人性化以及操作的多元化，提高工作效率，降低劳动强度。
附图说明
[0041]附图所示内容及图中的标记简要说明：
[0042]图1为本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于STM32单片机控制的高精度智能提升机，包括机架(6)、伺服电机(7)、卷筒(1)、钢丝缆绳(2)、挂钩(4)以及控制系统，所述的控制系统采用STM32单片机；其特征在于：在所述的钢丝缆绳(2)上，设置仿生学手柄(5)；所述的挂钩(4)通过螺纹连接结构连接在仿生学手柄(5)的下方。2.按照权利要求1所述的基于STM32单片机控制的高精度智能提升机，其特征在于：所述的控制系统设置接触力传感器、拉力传感器(3)、直线位移传感器和光电感应传感器。3.按照权利要求2所述的基于STM32单片机控制的高精度智能提升机，其特征在于：所述的拉力传感器(3)安装在仿生学手柄(5)的上方；所述的直线位移传感器嵌入仿生学手柄(5)的上部；所述的接触力传感器嵌入仿生学手柄(5)的中部；所述的光电感应传感器内嵌在仿生学手柄(5)的下部。4.按照权利要求3所述的基于STM32单片机控制的高精度智能提升机，其特征在于：所述的仿生学手柄(5)为竖直的柱状体，所述的柱状体的上部安装直线位移传感器的部位的外表，以及下部安装光电感应传感器的部位的外表，采用刚性硬质材料；所述的柱状体的中部安装接触力传感器的部位的外表，采用柔性材料。5.按照权利要求1所述的基于STM32单片机控制的高精度智能提升机，其特征在于：所述的控制系统设置伺服驱动器，对所述的伺服电机(7)进行驱动控制。6.按照权利要求1至5中任意一项所述的基于STM32单片机控制的高精度智能提升机的控制方法，其特征在于：所述的控制系统采用两种工作模式，即普通模式和微动模式：在普通模式下，通过操作者的手把持仿生学手柄(5)的上下动作，实现操作物体的上下运动；在微动模式下，通过操作者的手在物体上施加向上或者向下的力，实现物体的位移，可以实现物体的微动或者对准。7.按照权利要求6所述的基于STM32单片机控制的高精度智能提升机的控制方法，其特征在于：所述的控制方法的过程如下：1)、提升机通电，开始启动；2)、只有当光电开关检测到操作者的手握住仿生学手柄(5)的时候，整个提升机的才能开始启动运转；如果没有检测到操作者的手，则返回重新检测；3)、检测仿生学手柄(5)的位置4)、判断仿生学手...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁正龙，马学刚，许凯，何满顺，薛振，
申请(专利权)人：安徽信息工程学院，
类型：发明
国别省市：