SCARA型多軸工業(yè)機(jī)器人控制技術(shù)研究.pdf

1、SCARA型機(jī)器人是工業(yè)機(jī)器人中應(yīng)用最廣泛的類(lèi)型之一，傳統(tǒng)的SCARA機(jī)器人結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的軸線平行，特殊的結(jié)構(gòu)使它的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)尤其簡(jiǎn)單，被廣泛應(yīng)用與搬運(yùn)、貼片等場(chǎng)合，結(jié)構(gòu)輕便，速度較快，當(dāng)用于焊接時(shí)，直接加持焊槍控制的情況下沒(méi)法保證對(duì)焊槍的姿態(tài)控制，因此提出增加另外一個(gè)姿態(tài)軸與變位機(jī)進(jìn)行協(xié)調(diào)軌跡控制，保證焊接質(zhì)量。
　　機(jī)器人控制系統(tǒng)機(jī)器人的重要組成部分，用于實(shí)現(xiàn)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)和軌跡控制，實(shí)現(xiàn)預(yù)定的任務(wù)。該課題是使用德國(guó)3S

2、公司的CODESYS軟件開(kāi)發(fā)SCARA型多軸工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)，并使用WPF開(kāi)發(fā)機(jī)器人上位機(jī)使用界面。主要的研究?jī)?nèi)容如下:
　　第一部分是SCARA型多軸焊接機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，包括空間描述與變換，建立D-H坐標(biāo)系，進(jìn)行了機(jī)器人正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)的計(jì)算，并討論多重解的選擇，以及在機(jī)構(gòu)的奇異位型處的解的選擇。
　　第二部分研究SCARA型多軸焊接機(jī)器人系統(tǒng)中坐標(biāo)系關(guān)系，建立垂直正交的管管相貫曲線的數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行MATLAB仿真，研究了機(jī)

3、器人與變位機(jī)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制的算法，包括末端工具的姿態(tài)控制、機(jī)器人位姿的控制、變位機(jī)的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中焊縫點(diǎn)的位置與姿態(tài)變化矩陣。
　　第三部分基于CODESYS開(kāi)發(fā)平臺(tái)進(jìn)行SCARA型多軸機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。包括:軸參數(shù)配置、主從站設(shè)置、視圖管理、點(diǎn)動(dòng)控制設(shè)計(jì)、示教控制設(shè)計(jì)、速度與路徑規(guī)劃設(shè)計(jì)等，搭建了硬件平臺(tái)。
　　第四部分建立SCARA型多軸焊接機(jī)器人的仿真模型，通過(guò)OPC通訊實(shí)時(shí)傳輸軸位置進(jìn)行狀態(tài)控制。并且在上位機(jī)中進(jìn)行不同