超高压带电作业机器人语音系统设计分析.pdf

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1、超高压带电作业机器人语音系统设计分析叶钟松，翁新华(上海交通大学机械学院机械电子系，上海200240)HVCR一1IRemoteMonitorSystemDesignandItsRadioInterferenceAnalysisYEZhong—song，WENGXin—hua(DepartmentofMechatronics．SchoolofMechanicalEngineering．ShanghaiJiaoTongUniversity·Shanghai200240，China)摘要：为使远程操控人员更好地了解高压带电作机器人时容易出现失误，损坏绝缘子。为

2、此设计清扫机器人的工作状况，设计了基于S12单片机的了语音监测系统，使工作人员不仅可以根据视频也语音系统。通过研究工作环境的干扰情况，采取了可通过语音提示直接观测操控机器人。多方面抗干扰措施，经实地操作验证，该系统可以有1机器人控制系统效而稳定地运行。关键词：第Ⅱ代高压带电清扫机器人；PLC；HVCR一Ⅱ控制系统由作业端和监控端模块组S12；语音芯片；无线电干扰；滤波器成，作业端以西门子$7200一PLC为核心，根据接收中图分类号：U269．6的传感器和控制器输入信息，直接控制机器人各执文献标识码：A行机构。监控端包括远程控制器部分和以S12为核文章编号：

3、1001—2257(2010)01—0025一O3心的声音图像文字相结合的远程监测部分。Abstract：Toadvancethereliabilityofmechan—控制系统如图1所示。icalandelectricalequipmentswhichworkinhigh⋯⋯⋯⋯一一；ii；。j；；；：：i；；；：j⋯⋯⋯⋯⋯voltagefieldandensurethesecurityofworkers，fli操作端j堡篓州焦垡I监控端remotemonitorsystembasedonPLCandMCU机器人执S7200PLCS12单片机语音输出行

4、机构wasdesigned．Meanwhile，byanalyzingtheradiointerferenceofworkenvironment，effectivemeas—uresaretakentoenableworkerstomonitorandcontrolHVCR一Ⅱreliably．图1控制系统Keywords：HVCR—II；PLC；S12；speechchip；阿波罗远程控制器控制PLC部分输入，PLCradiointerference；filter根据阿波罗远程控制器的输入和传感器的输入，控制各执行机构的动作，同时在自由口通讯模式下，PL

5、C通过自带的RS485通讯口与作业端无线数据0引言传输模块F29DM进行通讯Ⅲ；作业端无线数据传输模块和监控端无线数据传输模块通过设定的频段HVCR一Ⅱ为用于户外变电站绝缘子定时清扫进行无线通信。而设计。由于作业环境处于高压电场之中，操作人S12单片机通过扩展的RS485通讯口同员有一定的危险L1]，因此设计了远程监测和控制系F29DM进行通讯，从而实现将作业端的状态传达至统。监测系统包括图像和文字监测，工作人员根据监控端。最后S12根据接收的数据控制语音模块和从机器人工作端采取的视频信息和文字提示对机器文字模块的输出。人进行远程操控。由于机器人动作时，视

6、频角度固定，工作人员不能全方位了解机器人的工作状况，同2语音系统的硬件设计时工作人员的视线也不能离开监测屏幕，这使得操2．1语音模块收稿日期：2009一O8—31语音模块的核心是语音录放板，可自由定义6《机械与电子12010(1)·25·个T／o口的触发功能为单段触发放音还是62(84213语音系统的通讯设置编码)段地址选段放音。在高压带电清扫机器人的监测中，需播放的语段超过6个，故选择二进制地址远程监测端的通讯及控制流程如图3所示。选段放音。通过S12的I／O口触发语音板的I／o$12单片机系统首先初始化I／O口和同步SPI及异进行语音选段。步SCI通讯

7、口，然后判别SCI接收缓冲区是否有数2．2语音录放板设计据。如果缓冲区有数据就产生接收中断，判别数据语音录放板采用了专用录音控制芯片是否正确接收，正确接收后向PLC回发正确接收信BLR3808外加SPI接口的NoRFlash的设计思路，息，同时$12根据接收信息向SPI口发送相应的显通过外挂32MB容量的Flash，可以获得16min的示数据，向B口发送相应的语音选段数据，发送完录音容量。如图2所示，其各接口设置如下：PO口毕后清除接收中断，SCI接收缓冲区自动清空；如果功能选择端接地，P00～P05为8421编码地址触发没能正确接收则不给PLC确认信息，

8、清除接收中模式；REC外引端和Play外引端操作同REC，Play