智能空氣微生物采樣系統(tǒng)的設計與實現.pdf

1、隨著社會生產力的發(fā)展，人們對生產生活環(huán)境的要求在不斷提高。但全球環(huán)境污染的形勢越來越嚴峻，各種大范圍傳染性疾病頻頻出現，此外還有一些突發(fā)性事件引起的生化污染，使得我們對空氣微生物的采集技術要求越來越高。
　　 本文針對空氣微生物采樣的需求和現有采樣器的不足，研制了一種智能空氣微生物采樣系統(tǒng)。該系統(tǒng)功能全面，運行穩(wěn)定，環(huán)境適應性強，具有安全監(jiān)控，全自動控制，可與工作人員通過GSM網絡智能交互，能滿足無人值守情況下長時間連續(xù)工作的要

2、求，尤其適用于惡劣環(huán)境下的空氣微生物采樣。本文主要研究工作包括：
　　 （1）設計并實現采樣系統(tǒng)的所有硬件電路，具體包括：氣流控制單元、主機械手三維運動控制單元、手爪控制單元、刻字控制單元、電源管理模塊、GSM通信模塊、安全監(jiān)控模塊、信息存儲模塊、副機械手及冰箱門控制組、系統(tǒng)時鐘模塊、觸摸液晶屏模塊、輕型車載冰箱的電源控制等，完成各個單元和模塊的實現方案論證、硬件設計、電路板焊接；
　　 （2）使用C 語言對主控制器、氣

3、流控制單元、主機械手三維運動控制單元、手爪控制單元、刻字控制單元等進行嵌入式軟件編程，并完成調試；
　　 （3）使用C++對室內遠程控制單元進行計算機應用軟件的編程，并完成采樣系統(tǒng)和遠程控制單元之間的聯(lián)調；
　　 （4）對采樣系統(tǒng)進行單機使用功能測試以及遠程控制功能測試，并分析了系統(tǒng)的應用領域與應用前景。
　　 本論文的主要創(chuàng)新點有：
　　 （1）抓取平皿的主機械手采用三指式手爪，通過混合式直線步進電機控

4、制手指的伸縮，并在每個手指上安裝了力敏傳感器，用于獲取手掌下壓平皿的力度大小以及手指抓取平皿的力度大小，實現系統(tǒng)柔性；
　　 （2）主機械手的位置控制采用針對本系統(tǒng)特別提出的三維坐標控制法，通過三維坐標實現定位足夠精確的要求；
　　 （3）針對本系統(tǒng)特別設計的安全監(jiān)控模塊包括振動信號監(jiān)測電路、設備姿態(tài)監(jiān)測電路以及GPS 定位系統(tǒng)，實現安全三保險，實時監(jiān)測設備的振動、姿態(tài)傾斜等狀況，必要時產生報警，并能夠通過GPS 精確確