一种搬运机器人控制系统的软件开发与研究

为了提高气门电镦生产自动化程度,以PC+运动控制器+PLC构建一种开放式搬运机器人硬件系统,采用Visual C++开发出具有友好人机界面的开放式搬运机器人控制系统软件。首先根据系统功能需求分析给出软件总体结构图,然后详细介绍在线监控模块和通信模块的实现方法,最后通过实验验证该控制系统软件能实现对机器人的控制功能,且具有良好的开放性和可扩展性。     

六自由度模块化机器人控制系统设计

针对开放式系统在控制机器人方面的特点,使用PMAC(Programmable multiple-axis controller)运动控制器,基于Visual C++6.0平台开发了一种六自由度模块化机器人控制系统。采用PMAC运动控制器为下位机,完成了硬件系统的设计和搭建,在PC上位机上基于MFC设计了机器人控制软件,实现空间运动学计算、示教等功能。机器人示教实验及定位实验表明,应用PC+PMAC的控制系统可以较好地实现机器人稳定工作,其最大定位误差为0.8392mm,定位精度比较高,这可以较好地满足机器人的工作要求。     

基于STM32+FPGA的六自由度机器人运动控制器设计

针对PC+运动控制器的开放式机器人控制系统特点,以基于STM32+FPGA的双CPU架构为基础,设计了一种六自由度机器人运动控制器。介绍了PC+运动控制器的六自由度机器人控制系统,详细介绍了运动控制器硬件结构及电路设计,包括以太网模块、STM32与FPGA通信模块、编码器信号处理模块等;进行了运动控制器各功能模块软件设计;编写了上位机软件并搭建了机器人控制系统。基于该控制系统,进行机器人的示教再现实验,机器人运行平稳,验证了本设计的合理性。     

开放式步行机器人实时控制系统研究

步行机器人对控制系统的实时性、扩展性和通用性提出了较高的要求,控制系统的架构设计至关重要,本文设计和开发了基于Linux RTAI的步行机器人实时运动控制系统。该系统采用基于PC+运动控制卡的结构,即PC+PMAC结构。PMAC运动控制卡具有强大的伺服控制功能,可支持不同厂家的驱动器,具有良好的通用性和扩展性。系统软件采用模块化设计方法,利用标准的C++进行开发,运行Linux RTAI实时操作系统。通过对PMAC驱动的实时改造,使得PC与PMAC的实时通信成为可能,允许PC执行复杂的控制算法,提高了对复杂对象的控制能力。本文还给出了步行机器人软件架构和程序实现机制,根据需要可方便进行扩展。     

抛光直角坐标机器人控制系统设计

抛光加工是曲面类零件生产过程中非常重要的一个环节。考虑到使用的通用性和成本控制的要求,设计了一种基于直角坐标机器人的自动抛光系统。整个控制系统基于PC+PLC+HMI的架构,利用PC进行插补等复杂计算,使用PLC输出脉冲对伺服电机进行定位控制,昆仑触摸屏TPC1063H用于对运动过程进行监控。所设计控制系统能保证抛光刀具以正确的姿态、准确的位置和合适的抛光力进行工作。实践表明,所设计的控制系统能满足抛光系统使用要求,控制精度较高,成本也较低。     

基于PLC的远程机械手控制系统

针对国内远程控制所面临的实际问题,设计了一种基于PLC远程控制系统方案,介绍该机械手的详细结构、控制系统的结构、原理及其硬件设计和控制流程.该控制系统包括elo触摸屏,西门子S7-200 226型PLC及其他扩展模块,可概括为"PLC+触摸屏+显示仪表"结构.     

基于CPAC的数控转塔冲床系统的开发

介绍了计算机可编程自动化控制器(CPAC)的软硬件结构,分析了该控制器在数控领域的应用特点。提出了数控转塔冲床的结构方案和控制方案,采用"PC+运动控制器"的结构,以HMI为人机界面,IPC为控制系统核心,在windows CE操作系统上,用梯形图和顺序功能图两种开发语言,开发了数控转塔冲床系统。     

采用PC/104的排爆机器人嵌入式控制系统实现

机器人控制系统是非线性多变量的控制系统,这对系统的开发提出了更多、更复杂的问题,增加了机器人控制系统的开发难度。介绍一种基于PC/104计算机机器人控制系统的硬件设计与实现,Windows CE操作系统的移植,生成可运行于X86的嵌入式控制系统,运行结果表明,该方案效果良好,机器人运动平稳,系统具有很好的鲁棒性和实时性。     

基于C#的开放式机器人控制系统软件实现

以PC+可编程多轴控制器(PMAC)构成开放式控制器硬件系统,膊面的开放式机器人控制系统软件.首先,利用面向对象的方法进行系统功需求分析,给出了系统软件总体结构框图.然后,详细介绍了运动控制函数模块和在线监控模块的实现方法,它们具有伺服电机实时状态显示、伺服控制以及机器人运动规划的功能.最后,通过以五自由度焊接机器人为机械本体进行测试,结果表明开发的软件系统具有良好的开放性和移植性.     

基于PMAC的SCARA机器人及其控制系统

文章介绍了一种基于PMAC运动控制器的机器人及其关节控制系统,并对SCARA机器人进行逆运动学的分析,最后介绍了该机器人控制平台软件的结构和开发过程.     

自动封装系统运动控制的设计与实现

针对现代化的工业加工和自动化生产线上广泛采用的三轴运动控制系统的控制要求及特点,介绍了ACR1505多功能运动控制卡的组成、特点及其应用,它采用PC＋运动控制器＋伺服电机组成的控制系统.其中基于DSP和CPLD的运动控制器充分发挥了DSP快速数据运算能力和CPLD的硬件管理功能.文中还详细讨论了控制系统硬件平台和软件系统的设计与实现方法.     

SCARA机器人控制系统的设计与研究

与传统的工业控制器相比,开放式控制器具有更好的可控性和扩展性,并且PC+DSP运动控制卡模式已经成为机器人领域的主流控制方式。介绍了研究所自主研发的SCARA机器人控制系统的硬件构成,及软件系统结构;并详细介绍了离线编程模块、运动控制模块、状态监控模块和日志系统的实现方法。经验证:机器人系统可直接生成加工工序或轨迹,并进行作业过程的仿真,同时应用多线程,实时监控并记录系统状态,提高运行效率和系统可靠性。     

6R型串联机器人控制系统的软件实现

基于Windows系统平台和VC6．0编程环境,结合ACR9000运动控制器实现了机器人模块化控制系统的设计。整个系统能够实现机器人示教、机器人运动指令生成、指令识别与运动再现以及运动状态监控等功能。此控制系统在自主研发的多功能6R型串联机器人平台上运行平稳。     

积分切换面自适应滑模控制及其在并联机器人中的应用

针对交流伺服电机作为驱动装置的2-DOF并联机器人,设计出一种带有积分切换面的自适应滑模控制器。首先,带有积分运算切换面的变结构控制器使系统具有对未知参数变化和外部干扰不敏感的特性。其次,通过设计一种自适应律,实现对系统不确定量的在线辨识估计,以辨识结果实时调整控制器参数,以削弱系统抖动,提高了控制系统的实用性。仿真结果表明所设计控制器抗干扰能力强,能较好地实现2-DOF并联机器人各支路的运动控制,具有较好的稳定性和鲁棒性能。     

基于SOPC的自寻迹切割机器人运动控制系统研究

针对自寻迹移动切割机器人控制为非完整系统控制的特点,构建了机器人运动模型,并分析了其运动规律,设计了一种基于可编程片上系统(SOPC)技术的切割机器人运动控制系统.该系统以EP3C55芯片为控制核心,采用模糊控制策略实现了切割机器人的运动控制.实验结果表明,该控制系统运行平稳,控制响应快,能够满足切割机器人的实时控制的...     

外部主控计算机对机器人多工具调换控制的实现

分析了机器人、法兰盘和工具坐标系之间的空间关系,根据机器人运动方程的欧拉变换解和机器人控制命令函数,提出了外部主控计算机对机器人多个工具调换控制的实现方法,摆脱了机器人控制柜对可用工具数目和当前工具设置的限制。设计了MOTOMAN-UP20型机器人多工具循环复杂作业控制系统,编制了相应的控制软件,进行了大量的实验研究,并取得了良好的效果。     

基于Motoman-Mpl100的全自动饲料码垛系统研究

针对传统饲料加工企业的现代化改造需求及饲料产品多样化的发展趋势,研制了一套基于安川Motoman-Mpl100工业机器人的全自动饲料码垛系统。根据车间饲料生产线的实际状况对码垛流程进行了优化设计,提出了以PLC为主控制器控制工作流程、机器人控制器控制搬运轨迹的相对独立的控制方式,并完成了相应的硬件及软件系统设计。生产实践结果表明,所研制的全自动码垛系统结构简单、运行稳定、柔性化好,能很好地满足企业的实际生产需求。     

基于人机工程学的虚拟机械手臂运动控制方法

考虑到机械手臂在运动时会受到关节阻尼的作用,使手臂控制的全局稳定性降低的问题,提出一种基于人机工程学的虚拟机械手臂运动控制方法.首先,利用人机工程学构建人体模型架构,将其分为架构层、形态层与尺寸层,并以参数化形式描述表示;然后,通过解析人体模型获取各个关节的连接作用与功能,并计算虚拟机械手臂的运动坐标和运动矢量;再根据雅克比矩阵计算得到机械手臂末端的运动速度;最后,通过构建模糊逻辑系统得到控制模糊隶属度函数,并拟定为输入量输入至运动控制器内,完成对机械手臂的运动控制.     

可重构机器人体系结构及模块化控制系统的实现

本文提出了一种适用于新型可重构星球机器人的模块化控制系统,根据机构和运动特性,基于CAN总线和分布式控制器技术,将系统结构和功能分解成不同模块由各自的控制器独立执行,建立具有任务层和运动层的分层次控制结构,实现了组合式规划、分布式控制的混合式控制方法.本文设计了两种不同的控制器,并采用PPG脉冲宽度调节方法实现了对在机器人上使用的R/C电机的标定和控制.通过在子机器人原理样机上进行实验,验证了这套控制系统和控制体系结构的可行性.     

基于触屏控制的遥操作排爆机器人设计

针对传统排爆机器人行走机构的缺陷,设计了一种轮摆履复合的排爆机器人。基于Beckhoff控制器和Elmo驱动器实现了机器人的运动控制系统。通过设计通信系统、图像实时传输系统和虚拟机器人交互系统,实现了机器人的遥操作,并结合各子模块开发了一整套基于触摸屏的控制软件。实验证明该排爆机器人移动性能好,触控软件操作方便,交互性好。