文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
基于步进式电机控制的四维机器人的研究与应用
姓名:林皓
申请学位级别:硕士
专业:电子与通信工程
指导教师:马伟敏
20081011
基于步进式电机控制的四维机器人的研究与应用申请工程硕士学位论文

基于步进式电机控制的四维机器人的研究与应用

摘要

随着我国数据通信网络建设和数据通信业务的蓬勃发展,以及用
户故障申告的增多,原始人工配测方式不仅大大的增加了测试人员的
工作强度,同时也影响了故障的响应和处理速度,但如果对整个电信
系统的所有相关硬件进行全面升级,成本将数以亿计。就目前已知的
资料,针对如何实现电信测试工作的全自动化的问题,在国内尚缺少
相关研究。
本课题从电信领域现有的硬件环境及需求出发,分析目前电信的
各类测试方式的不足,从而提出了基于步进式电机控制的四维机器人
的方式来进行测试,此方式使得电信测试工作能够全自动化运行,无
须人工干预,能够大大提升工作效率及能够大幅度减少故障响应时
间。机器人通过步进式电机的控制进行 X 轴、Y 轴、Z 轴、旋转等四
个方向的运动,同时通过视频定位技术与步进式电机的等步细分技术
相结合,使得位于机器人顶端的测试探头能够快速、精确地找到相应
的模块。
本课题的创新点在于:
1. 是机器人技术在电信测量领域的首次应用;
2. 采用了基于彩色摄像头的定位技术及粗精双重定位技术,大
大减少了生产成本;
3. 采用了机构小型化技术,使机器人能够广泛应用于各种配架
类型;
4. 柔顺插塞机构设计和采用。
目前机器人首次定位成功率达到了 98%以上,二次定位成功率达
V
基于步进式电机控制的四维机器人的研究与应用申请工程硕士学位论文
到了 100%。机器人已在上海电信投入运行,并获得了中国电信集团
的科技进步三等奖。
基于步进式电机控制的四维机器人开发成功,标志着机器人技术
已经成功在电信测试领域走向实用阶段。机器人作为一种有效、可靠
的抓线设备,有很好的应用前景。
机器人机电结合的新概念,在技术上具有前瞻性。它改变了固网
近百年来的线路测试方式,不但彻底解决了 ADSL 宽带测试、高频互
干的问题,还从根本上永久解决了固网通信测试中所有业务统一抓线
的问题。随着无人局、POP 点的大量建设,抓线机器人的应用更显现
出其提高固网运维水平的优越性。它不仅能为固网通信的全程全网自
动测试提供了技术保证,还能提高固网通信运维效率,为固网运维管
理提供了新的模式。
机器人为固网通信线路测试提供了唯一的测试切入点及统一的
测试参数标准,为统一故障判断提供了有力的技术保障。
机器人将大量人力从多种设备操作的繁重、单调的测量室工作中
解放出来,降低了工作人员的劳动强度,提高了工作效率,有助于达
到“减员增效”的目的;省去了测试总线设备、测试设备、测试设备
接口、和其他支持系统接口的投资;减少测试设备的维护成本和人力
成本;不仅能缩短故障响应时间,还能使全网所有业务的例行测试成
为可能,有助于改变运维观念,达到对故障防患于未然,提高电信的
服务质量;在日益激烈的市场竞争中增强竞争力的目标,帮助电信顺
利转型,并由此建立了一种全新的管理模式。

关键词:步进电机,等步细分,视频定位,中值滤波算法

VI
基于步进式电机控制的四维机器人的研究与应用申请工程硕士学位论文

THE RESEARCH AND APPLICATION OF FOUR-DIMENSIONAL
ROBOT BASED ON THE CONTROLING OF STEPPING MOTOR

ABSTRACT
Along with the development of data-traffic operation、the
setting of data- and the increasing of fault report,
the old method not only increased the workload ,but also
decreased the we update all of the hardware of
, it will cost hundreds of millions. How to deal with
this is still a problem, and it now is lack of research.
By the existi