基于開放式結構的機器人控制系統(tǒng)的研究和設計.pdf

1、隨著科技的發(fā)展,機器人技術在各個行業(yè)得到了日益廣泛的應用,已經成為自動化生產的主要組成部分.計算機技術與控制方法的快速發(fā)展,大大拓展了機器人技術應用的靈活性,更是對控制系統(tǒng)的性能、結構等多方面都產生了極為深刻的影響.機器人控制系統(tǒng)由封閉走向開放逐漸成為一種趨勢.該文首先對機器人開放式控制系統(tǒng)的標準和特征進行了研究,隨后比較了開放式控制系統(tǒng)的幾種實現方式.在此基礎上,我們決定研制基于工業(yè)計算機+DSP模式的開放式機器人控制系統(tǒng).為了精確確

2、定機器人手臂末端的位姿及空間運動軌跡,必須對機器人運動學、機器人運動軌跡規(guī)劃等基本理論進行研究,并運用這些數學工具建立了IGM六自由度關節(jié)型機器人連桿坐標系、運動學方程等;同時在比較、分析各種常用插補算法的基礎上,結合生產現場的實際情況,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上,我們設計了IGM弧焊機器人控制系統(tǒng)的硬件和軟件.具體包括,硬件部分:弧焊機器人硬件整體系統(tǒng)集成及其工作原理,原系統(tǒng)控制信號的分

3、離和提取,控制系統(tǒng)的開放式設計及組成原理,基于DSP的運動控制卡結構和原理,基于USB接口的觸摸屏式遙控示教盒/控制面板的設計,系統(tǒng)抗干擾的軟、硬件措施;軟件部分:提出了弧焊機器人的三層開放式軟件結構模型,軟件結構模型與OSACA的模型進行開放性比較,給出軟件系統(tǒng)各模塊線程間優(yōu)先級和通訊的解決方案,使用動態(tài)鏈接庫技術實現軟件模塊化設計并給出了框架代碼,給出了CP+PTP方式的軌跡規(guī)劃軟件實現過程,Windows2000操作系統(tǒng)實時性問題