基于開放式結(jié)構(gòu)的機(jī)器人控制系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì).pdf

1、隨著科技的發(fā)展,機(jī)器人技術(shù)在各個(gè)行業(yè)得到了日益廣泛的應(yīng)用,已經(jīng)成為自動(dòng)化生產(chǎn)的主要組成部分.計(jì)算機(jī)技術(shù)與控制方法的快速發(fā)展,大大拓展了機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用的靈活性,更是對(duì)控制系統(tǒng)的性能、結(jié)構(gòu)等多方面都產(chǎn)生了極為深刻的影響.機(jī)器人控制系統(tǒng)由封閉走向開放逐漸成為一種趨勢(shì).該文首先對(duì)機(jī)器人開放式控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)和特征進(jìn)行了研究,隨后比較了開放式控制系統(tǒng)的幾種實(shí)現(xiàn)方式.在此基礎(chǔ)上,我們決定研制基于工業(yè)計(jì)算機(jī)+DSP模式的開放式機(jī)器人控制系統(tǒng).為了精確確

2、定機(jī)器人手臂末端的位姿及空間運(yùn)動(dòng)軌跡,必須對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃等基本理論進(jìn)行研究,并運(yùn)用這些數(shù)學(xué)工具建立了IGM六自由度關(guān)節(jié)型機(jī)器人連桿坐標(biāo)系、運(yùn)動(dòng)學(xué)方程等;同時(shí)在比較、分析各種常用插補(bǔ)算法的基礎(chǔ)上,結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,我們決定采用CP+PTP的軌跡規(guī)劃方法.最后在前四章理論研究和分析的基礎(chǔ)上,我們?cè)O(shè)計(jì)了IGM弧焊機(jī)器人控制系統(tǒng)的硬件和軟件.具體包括,硬件部分:弧焊機(jī)器人硬件整體系統(tǒng)集成及其工作原理,原系統(tǒng)控制信號(hào)的分

3、離和提取,控制系統(tǒng)的開放式設(shè)計(jì)及組成原理,基于DSP的運(yùn)動(dòng)控制卡結(jié)構(gòu)和原理,基于USB接口的觸摸屏式遙控示教盒/控制面板的設(shè)計(jì),系統(tǒng)抗干擾的軟、硬件措施;軟件部分:提出了弧焊機(jī)器人的三層開放式軟件結(jié)構(gòu)模型,軟件結(jié)構(gòu)模型與OSACA的模型進(jìn)行開放性比較,給出軟件系統(tǒng)各模塊線程間優(yōu)先級(jí)和通訊的解決方案,使用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)軟件模塊化設(shè)計(jì)并給出了框架代碼,給出了CP+PTP方式的軌跡規(guī)劃軟件實(shí)現(xiàn)過(guò)程,Windows2000操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)性問(wèn)題