基于激光检测技术的仓储物位测量系统的设计毕业论文

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1、硕士学位论文基于激光检测技术的仓储物位测量系统的设计姓名：铁吉俊学号：1020130009所在院系：中德学院学科门类：工学学科专业：机械制造及其自动化指导教师：樊留群教授副指导教师：塞巴斯蒂安拜尔(鲁尔大学)二〇一四年一月万方数据AthesissubmittedtoTongjiUniversityinconformitywiththerequirementforthedegreeofMasterofScienceDevelopmentofalaser-basedlevelmeasurementsystemforsilosCandi

2、date:TieJijunStudentNumber:1020130009School/Department:Sino-GermanSchoolforPostgraduatedStudiesDiscipline:EngineeringMajor:MechanicalManufactureandAutomationSupervisor:Prof.FanLiuqunViceSupervisor：SebastianBaer（Ruhr-Universität）January,2014万方数据基于激光检测技术的仓储物位测量系统的设计铁吉俊同

3、济大学万方数据学位论文版权使用授权书本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。学位论文作者签名：年月日万方数据同济大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，

4、是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：年月日万方数据同济大学硕士学位论文摘要摘要存放散装物料的仓库需要经常测量物料的实际存储量，最有效的方法就是通过测量物料的高度来估算物料的存储量。针对以上问题，本课题在考虑测量条件的基础上，设计了一个可以自动检测仓库物料存储高度的测距系统。本检测

5、系统主要包含机械运动机构、驱动和控制元器件以及距离检测设备。由于激光测距技术相较于其它超声波和雷达等测量手段具有测量精度高，抗干扰能力强和量程远的优点，所以本课题选用激光测距仪作为测量手段。本论文主要做了以下几个方面的研究工作：（1）分析了激光测距技术和三角激光测距的原理，讨论了激光测距技术相较其它测距技术的优点并选用了合适的激光测距设备。（2）研究了云台技术的结构特点和应用范围，按照德国DIN（DeutscheIndustrieNormen）工业标准设计了适用于本课题的两自由度全方位仓储物位检测机构。（3）比较了各种直流电机的特

6、点，研究了步进电机的驱动原理和各种步距的驱动模式和精度，最后根据所设计的检测机构的特点和对转矩的要求选用了合适的步进电机以及电机驱动控制装置。研究了RS485和RS422接口的特点以及数据传输的方式，并利用接口技术完成了步进电机和激光测距仪的控制电路。步进电机和激光测距仪都通过电脑控制调试成功。（4）在实验室车间完成所有零件的加工和装配并使用激光检测系统对零件进行实际检测，并对测量数据进行数学处理，通过对处理后数据以及检测曲线的分析验证了所设计的激光检测系统的可行性和可靠性。（5）总结了整个激光检测系统的研究成果，探讨了本课题的应

7、用前景，并对课题中存在的一些问题，提出了改进的建议和今后可能的研究方向。关键词：激光三角测量，结构设计，物位检测I万方数据TongjiUniversityMasterofScienceAbstractABSTRACTBulkmaterialstoragewarehouseneedtomeasuretheactualstorageamountofmaterials,themosteffectivewayisbymeasuringtheheightofthematerialtoestimatetheamountofstoragemat

8、erial.Tosolvetheaboveproblem,inconsiderationofstorageconditionsinsilos,alaserrangingsystemisdesignedtoautomaticallydetectthe