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基于PMAC的工业机器人控制系统研究与实现

更新时间：2020-03-19 10:56:21 大小：3M 上传用户：zhiyao6查看TA发布的资源 标签：工业机器人PMAC控制器 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

工业机器人运行稳定、速度快、精度高、适应环境能力强,市场前景十分广阔。机器人控制系统是机器人系统中的指挥中枢,因此机器人控制系统必须可靠性高、功能全面、响应速度快。本文分析了工业机器人控制系统的现状和发展趋势,接着设计了工业机器人控制系统的硬件平台,编写了机器人控制系统的部分软件,最后探讨了从控制角度降低工业机器人系统的运行误差的办法,具体如下。

  首先建立了工业机器人的正、逆运动学模型,运动学模型是工业机器人运动控制的理论基础,它是工业机器人控制系统软件部分的运动控制模块的算法基础。

  之后设计了工业机器人控制系统的硬件部分。首先进行控制系统总体设计,然后对主要部件进行选型。工业机器人控制系统的运动控制器选择了PMAC运动控制器系列的CLIPPERPMAC控制器。伺服系统选择松下的A4系列驱动器和对应的电机。之后设计了示教盒硬件电路并制作电路板。最后设计了与PMAC与驱动器的接口板和安全及逻辑处理电路。控制系统采用目前机器人行业主流配置与主流技术,具有良好的开放性,并且设计专用电路排除干扰提高系统可靠性。

  接着设计了工业机器人控制系统的软件部分。工业机器人控制系统软件包括上位机人机交互界面、PMAC运动控制、示教盒部分单片机程序。详细设计了示教盒的功能、组成和通讯协议,并编写了示教盒的单片机程序。最后编写PMAC运动控制卡软件,包括机器人运动程序,PLC程序,以及相关变量的定义。运动程序规划了运动模式、速度、加速等。PLC程序组织各子程序有效运行系统并监控系统运行状态。机器人控制系统的软件按模块化、分层次设计,结构清晰,便于修改以及后续升级维护;各个功能模块相对独立,便于调试和编写。

  最后探讨了从控制角度降低工业机器人系统的运行误差办法。通过自动方式和手动方式调整PMAC运动控制器的PID参数减小误差,引入模糊控制理论进一步减小误差。并以圆弧轨迹为例,采集并分析了系统运行所产生误差曲线。通过对比原始曲线、PMAC本身PID调整以后的曲线和引人模糊控制器曲线,确定这是一种有效的降低误差的方法。

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