工業(yè)機器人運動控制與測試平臺開發(fā).pdf

1、隨著工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴大及勞動力成本的提高，機器人作為提高工業(yè)生產(chǎn)自動化程度的重要設備，在諸多領域得以推廣和應用，但工業(yè)機器人核心控制技術(shù)一直為國外廠商所壟斷，進行國產(chǎn)化開放式機器人運動控制系統(tǒng)研究開發(fā)意義重大。本文針對國產(chǎn)化機器人運動控制器和測試平臺開發(fā)需要，系統(tǒng)研究了基于高速實時以太網(wǎng)和基于PCI總線運動控制卡兩種架構(gòu)方式的開放式運動控制器，并結(jié)合模塊化關(guān)節(jié)、高頻采樣和三維仿真等技術(shù)研究了性能測試平臺的設計和實現(xiàn)。
　　論文首先

2、從KeMotion系統(tǒng)功能分析與開放式控制系統(tǒng)特點出發(fā)，闡述了面向運動控制和測試評估研究的系統(tǒng)總體方案。分析研究模塊化關(guān)節(jié)在本系統(tǒng)應用的合理性，通過合理選擇伺服驅(qū)動、伺服電機、檢測編碼器及傳動機構(gòu)等模塊，給出了集運動控制與性能測試功能于一體的系統(tǒng)驗證平臺設計。模塊化關(guān)節(jié)的使用，大大拓展了系統(tǒng)的應用范圍。機械系統(tǒng)精度測試結(jié)果表明滿足系統(tǒng)需求。
　　在上述平臺的基礎上，針對基于高速以太網(wǎng)通信的控制系統(tǒng)研究，給出了有PC和CIFX50網(wǎng)

3、絡控制器構(gòu)建的SERCOSⅢ通信主站控制Rextoth伺服的實現(xiàn)方法，并給出了測試方案。針對基本機器人應用，利用運動控制卡開發(fā)了SCARA機器人開放式控制系統(tǒng)，并詳細介紹了機器人運動學、雅克比矩陣的計算及參數(shù)設置、示教再現(xiàn)、監(jiān)控、運動規(guī)劃等模塊的功能實現(xiàn)，軟件開發(fā)中的多線程及面相對象等技術(shù)的應用保證了系統(tǒng)良好的可移植性和擴展性。接著進行了采樣及性能測試系統(tǒng)的開發(fā)，介紹了高精度采樣及OpenGL三維建模仿真的實現(xiàn)方法，給出了在該平臺上實現(xiàn)