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《基于CAN總線液壓噴漆機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、)HI)"機(jī)床與液壓##""&X.CX+基于B-.總線液壓噴漆機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)付永領(lǐng)!王$巖!裴忠才"北京航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院!北京!"""*&#摘要!本文在對(duì)12)#!!機(jī)器人原理進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上!設(shè)計(jì)出基于B-.總線的機(jī)器人控制系統(tǒng)!采用上"下位微機(jī)結(jié)構(gòu)形式!上位機(jī)為管理級(jí)!下位機(jī)為直接控制級(jí)!對(duì)單通道進(jìn)行了仿真!結(jié)果表明控制系統(tǒng)工作穩(wěn)定"實(shí)時(shí)性強(qiáng)!達(dá)到設(shè)計(jì)要求#關(guān)鍵詞!機(jī)器人$控制系統(tǒng)$B-.總線!"8.3(-(0D"-$.U-).%(%4-D%:%)N%()2%$E/8)"’P-8"0%(N*VP,8]@9C2?3D12?!,-./962!W78c4C
2、2?3F61%(>1M12?@21N>GA1KLC=->GC265K1FA62J-AKGC265K1FA!(>1M12?!"""*&!B4126&*:8)2-+)’$4GC5?4626DLa12?K4>IG12F1ID>C=K4>GCTCK12)#!!!6FC2KGCDALAK>OT6A>JC2B-.T5AP6AJ>A1?2>JR$41AFC2KGCDALAK>OKCCQ6I>GAC26DWB6AK4>A5I>GN1ACGL)FC2KGCDD>JFCOI5K>G!62JA1SA12?D>)F41IA6AFC2KGCDD>G(AFCG>AKCF4>>QK4>AK6K>C=
3、K4>A1SMC12KAC=K4>GCTCKR[1O5D6K1C2)G>A5DKA4CP>JK46KK4>FC2KGCDALAK>OP6AG>D16TD>!G>6D)K1O>62JO>>KK4>J>A1?2G>:51G>O>2KR;"/<%208’‘CTCK$BC2KGCDALAK>O$B-.T5A!$引言#所示#六個(gè)位置傳感器負(fù)責(zé)檢測機(jī)器人六個(gè)關(guān)節(jié)狀態(tài)!傳感器的電阻AfVQ3#整個(gè)系統(tǒng)由機(jī)械本體12)#!!機(jī)器人是保加利亞生產(chǎn)的一種噴漆機(jī)器人!機(jī)器人的控制系統(tǒng)采用示教再現(xiàn)方式#由于控制%機(jī)械手&"控制柜!液壓站三部分組成#系統(tǒng)的元件老化!以及機(jī)器人大功率集成驅(qū)動(dòng)單元的
4、由圖#可以看出!通過對(duì)+個(gè)伺服閥的開口方向研究和實(shí)際應(yīng)用的需要!對(duì)其控制系統(tǒng)進(jìn)行了重新設(shè)和開口大小的控制可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的各種動(dòng)作#計(jì)!提出了基于B-.總線的上"下位微機(jī)控制系"$控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)統(tǒng)#對(duì)機(jī)器人位置的精確控制是機(jī)器人控制系統(tǒng)所要完成的主要任務(wù)#為了達(dá)到實(shí)時(shí)控制性能好"伺服控12)#!!機(jī)器人是關(guān)節(jié)式機(jī)器人!其結(jié)構(gòu)簡圖制精度高!采用了上"下位機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式#上如圖!所示!它具有六個(gè)位機(jī)為一臺(tái)WB工控機(jī)!主要負(fù)責(zé)機(jī)器人的路徑規(guī)自由度!即六個(gè)關(guān)節(jié)!其劃!任務(wù)分配!系統(tǒng)監(jiān)視等!下位機(jī)為+個(gè)單片機(jī)!中旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)-!!]的主要負(fù)責(zé)伺服閥的控制和位置傳感器的信號(hào)采集
5、等!軸線垂直于0^9平面!控制系統(tǒng)的總體框圖如圖&所示#(!B!7的軸線平行于0^9平面!采用電液伺服驅(qū)動(dòng)!伺服驅(qū)動(dòng)電路集成在下位機(jī)控制系統(tǒng)中!經(jīng)過進(jìn)一步集成有望將B-.總線與伺服驅(qū)動(dòng)電圖!$機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡圖路集成在伺服閥的驅(qū)動(dòng)線圈中#機(jī)器人的腰部回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)以及大臂"小臂的轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)分別由三個(gè)雙作用伺服圖&$控制系統(tǒng)總體方案采用這種控制系統(tǒng)!可以實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對(duì)各個(gè)關(guān)節(jié)的單獨(dú)控制!下位機(jī)+個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)是并行工作的!每個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)負(fù)責(zé)本關(guān)節(jié)的控制和反饋信號(hào)的處理!同時(shí)采用中斷方式和上位機(jī)聯(lián)系!接受上位機(jī)的控制信號(hào)和向上位機(jī)傳送各關(guān)節(jié)的位置信號(hào)#單片機(jī)控制系統(tǒng)%#&負(fù)責(zé)檢測環(huán)境狀態(tài)#
6、#$控制系統(tǒng)上位機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)!"!#上位機(jī)的組成和主要功能上位機(jī)是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心部分!主要包括兩個(gè)部分’!工業(yè)級(jí)WB!選用研華的8WB)+!"$"和圖#$12)#!!機(jī)器人液壓系統(tǒng)原理簡圖下位機(jī)進(jìn)行通訊的B-.卡!B-.卡選用研華的WB;油缸驅(qū)動(dòng)$手腕具有三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)軸!分別由三個(gè)擺)*U!#WB;)*U!是具有兩個(gè)B-.接口的板卡!可動(dòng)液壓伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)!機(jī)器人液壓系統(tǒng)原理簡圖如圖以在^[!b1A56D(6A1F和b1A56DBgg等環(huán)境下使!機(jī)床與液壓"#""&X.CX+)HJ)用!支持B-.#X"(傳輸協(xié)議"上位機(jī)具備以下幾個(gè)主要功能#!機(jī)器人控制系統(tǒng)的初始化
7、$"提供控制接口$#機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃!綜合優(yōu)化控制算法的實(shí)現(xiàn)$$示教再現(xiàn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)$圖V$下位機(jī)結(jié)構(gòu)框圖-和下位機(jī)通訊$$$!B-.通訊模塊"B-.總線通訊模塊主要負(fù)4實(shí)時(shí)動(dòng)畫顯示"責(zé)上%下位機(jī)通訊!下位機(jī)接受上位機(jī)的指令!同時(shí)!#"上位機(jī)的控制程序設(shè)計(jì)向上位機(jī)發(fā)送各關(guān)節(jié)的位置狀態(tài)信息"B-.通訊模由于上位機(jī)的速度較快!因此大部分的計(jì)算主要塊主要由控制器%總線收發(fā)器等組成"控制器采用由它來承擔(dān)!包括運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和示教數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)等!整W41D1IA公司生產(chǎn)的[<-!"""及其配套的*#B#V"B-.個(gè)系統(tǒng)的初始化工作也要由它來完成!其程序流程
