基于Trio運(yùn)動(dòng)控制器的四自由度機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)集成制造、控制理論、信息和多傳感、人工智能等技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)作為一門(mén)新興的高新技術(shù)逐漸被更多的人認(rèn)識(shí)并研究。在國(guó)家政策的大力支持下，隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化潮流的推進(jìn)，機(jī)器人的數(shù)量逐年增加，被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的多個(gè)領(lǐng)域，成為各個(gè)國(guó)家、企業(yè)提高其競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力不可或缺的機(jī)電一體化自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備。廣泛應(yīng)用機(jī)器人不僅能夠?qū)⑷藦母邚?qiáng)度、高負(fù)荷和危險(xiǎn)的工作環(huán)境中解放出來(lái)，大幅度的提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和勞動(dòng)安全系數(shù)，也可以改善產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品精

2、度，推動(dòng)工業(yè)發(fā)展。所以高性能、高可靠性、高精度機(jī)器人的開(kāi)發(fā)研究已成為工業(yè)生產(chǎn)的必然要求，作為機(jī)器人的重要組成部分——控制系統(tǒng)理所當(dāng)然的成為研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)。機(jī)器人的控制系統(tǒng)相當(dāng)于人的大腦，控制著機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡。正確分析機(jī)器人各個(gè)軸以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)是控制程序設(shè)計(jì)的前提條件，也是整個(gè)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。
　　 本課題對(duì)實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)的三直角坐標(biāo)機(jī)器人進(jìn)行開(kāi)發(fā)，使其具有回轉(zhuǎn)功能。并以開(kāi)發(fā)的四坐標(biāo)機(jī)器人為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)了PC機(jī)+觸摸屏+運(yùn)動(dòng)

3、控制器的開(kāi)放式控制系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人的繪圖功能。主要工作如下：
　　 (1)增加回轉(zhuǎn)自由度，使機(jī)器人除了能完成X、Y、Z的直線運(yùn)動(dòng)之外，還具有C向回轉(zhuǎn)功能。并盡可能減輕機(jī)器人的重量，提高系統(tǒng)剛度和穩(wěn)定性。
　　 (2)正確分析了機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)機(jī)器人的功能要求，增加相應(yīng)的傳感器及驅(qū)動(dòng)裝置，對(duì)其末端操作器等執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行深入研究，確定了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的各相關(guān)參數(shù)及變量，如I/O數(shù)目、極限速度、最大回轉(zhuǎn)角度、極

4、限位移等，為程序的設(shè)計(jì)做好前期準(zhǔn)備。
　　 (3)通過(guò)分析機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)特性及變量參數(shù)，利用編程軟件Motion Perfect2進(jìn)行基本Basic指令的設(shè)計(jì)，完成了機(jī)器人4軸的基本運(yùn)動(dòng)控制。
　　 (4)觸摸屏操作面板的設(shè)計(jì)。為了使機(jī)器人在離線狀態(tài)下動(dòng)作，利用觸摸屏完成了機(jī)器人的示教再現(xiàn)功能。相關(guān)工作包括觸摸屏操作面板的制作、觸摸屏與運(yùn)動(dòng)控制器的正確通訊等，利用觸摸屏上位機(jī)實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)器人的控制。
　　 本課題的研