基于模型的雙臂教學機器人伺服系統(tǒng)的設(shè)計.pdf

1、基于單處理器的開放式系統(tǒng)已經(jīng)成為機器人控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，系統(tǒng)由專用機器人語言和專用微處理器的封閉式結(jié)構(gòu)走向通用、實時、多任務(wù)、模塊化、具有人機接口和網(wǎng)絡(luò)功能的開放式結(jié)構(gòu)。 隨著微處理器技術(shù)的發(fā)展，PC機以其標準的接口、合理的硬件結(jié)構(gòu)及優(yōu)異的性能價格比，成為機器人控制系統(tǒng)開發(fā)的首選硬件平臺。對于基于PC的機器人控制系統(tǒng)，系統(tǒng)的軟件構(gòu)架尤其重要，不僅要有友好的人機界面，而且必須是實時多任務(wù)的和體系開放的。本文提出基于Windows

2、NT+RTX平臺的機器人伺服系統(tǒng)的開發(fā)方法。 本文首先進行了機器人運動分析及仿真，以確定機器人手臂的有效工作區(qū)域和驗證各種運動的可行性，并采用VisualC++6.0進行開發(fā)，可以實現(xiàn)仿真和機器人控制的有效結(jié)合。 接著論述了雙臂教學SCARA機器人伺服系統(tǒng)的設(shè)計方法，并進行了機器人的伺服控制研究。系統(tǒng)硬件主要由PC機、硬件控制箱和機器人本體組成，采用“PC+控制卡”的控制平臺，控制卡有I/O卡、D/A卡和數(shù)據(jù)采集卡。系統(tǒng)

3、軟件采用WindowsNT+RTX實時平臺，系統(tǒng)的所有功能都在這個平臺下實現(xiàn)。其中，軟件系統(tǒng)由人機界面、Win32通信層、RTSS通信層、運動控制層組成。人機界面和Win32通信層在Win32非實時子系統(tǒng)內(nèi)實現(xiàn)，RTSS通信層和運動控制層在RTSS實時子系統(tǒng)內(nèi)實現(xiàn)，依靠共享內(nèi)存等進程間通信機制來保證非實時系統(tǒng)和實時系統(tǒng)的通信。伺服控制部分在運動控制層完成，主要論述了伺服系統(tǒng)的建模及控制算法，給出了相應(yīng)的運行結(jié)果，并分析了系統(tǒng)的實時性能。