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基于ARM的弧焊机器人示教控制系统的研究
资料介绍
本文通过分析当前弧焊机器人的研究现状,比较VxWorks、linux、Windows CE6.0操作系统以及不同工业现场总线的特点,借鉴不同品牌的焊接工业机器人示教操作界面的前提下,针对直角坐标型机器人,开发研究基于ARM处理器、Windows CE6.0嵌入式操作系统、CAN2.0现场总线且具备示教再现功能的控制系统。本文从以下几个方面研究示教控制系统。
(1)搭建控制系统硬件平台。为了加快开发进度,本文采用基于S3C6410处理器的Real6410核心板,在该核心板上扩展串口232接口、CAN2.0通信接口以及系统开发调试必要的硬件模块,并设计了按键扫描电路板与基于CAN2.0小型步进电机驱动电路板。
(2)研究Windows CE6.0操作系统的工作机制。本文首先使用软件Platform Builder6.0定制本文系统专用的Windows CE6.0操作系统内核,然后将内核映像文件移植到系统硬件平台上,最后反复测试操作系统与硬件平台的兼容性和稳定性。
(3)在定制的Windows CE6.0操作系统中使用Microsoft Visual Studio2005工具开发MFC智能设备应用程序,即示教控制系统的人机交互界面。示教应用程序包括XYZ+R型直角机器人的运动示教再现、程序文件的规划与存盘,以及与按键扫描电路板的串口通信和步进电机驱动器的 CAN2.0总线通信等相关程序。
(4)本文制定按键扫描电路板与示教控制器的串口通信协议,使用CRC-16进行校验,增强通信的稳定性,并且在8位单片机上实现了 CAN2.0通信与28BYJ-48电机驱动。
(5)针对控制系统,本文对弧焊机器人的二维插补算法进行了分析与改进,并提出用R轴模拟焊枪摆动得到不同振幅不同类型的摆动轨迹的实现方法。
(6)依据控制系统的硬件软件设计,本文搭建半实物仿真平台,先后分别进行了示教控制系统二维插补算法准确性测试和示教再现功能的测试,最后进行了R轴摆动轨迹控制实验。
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