亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        直角坐標機器人控制系統(tǒng)設計與研究

        2020-08-31 05:42:24王鑫許曉安楊裕才謝天杰
        機電信息 2020年20期

        王鑫 許曉安 楊裕才 謝天杰

        摘要:簡要闡述了直角坐標機器人控制系統(tǒng)設計原理,詳細分析了直角坐標機器人控制系統(tǒng)的設計要點,以期能夠提高機器人控制系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性,滿足不同的工業(yè)生產需求。

        關鍵詞:直角坐標機器人;控制系統(tǒng);軟件設計;硬件設計

        0 引言

        我國工業(yè)生產方式不斷升級,機械化生產逐漸取代了人力生產,同時,科技發(fā)展進一步推動了工業(yè)機器人的開發(fā)。其中,直角坐標機器人憑借其結構簡單、成本低廉以及控制便捷的優(yōu)勢,在工業(yè)生產中得到了廣泛應用。直角坐標機器人能夠穩(wěn)定完成搬運等工作,提高了工業(yè)生產效率。

        1 直角坐標機器人控制系統(tǒng)設計原理

        直角坐標機器人主要應用于工業(yè)生產中,機器人可以自動化控制、重復編程,具有較高的自由度,能夠完成三維空間內的指定運動,在此基礎上完成各類搬運工作。本控制系統(tǒng)主要設計要點:(1)控制計算機,負責調度指揮控制系統(tǒng)。(2)示教盒,負責設定工作軌跡及參數,使用串行通信方式完成人機交互。(3)操作面板,設計多種功能按鍵和指示燈,完成人工控制。(4)硬軟盤儲存,負責儲存工作程序。(5)輸入輸出模擬量,輸入并輸出控制狀態(tài)及指令,讓機器人按照程序和命令完成動作。(6)接口,包括打印機、傳感器、網絡、Ethernet等,能夠將信號和數據傳輸至控制系統(tǒng),輔助功能的實現(xiàn)。(7)其他輔助設備,負責配合控制系統(tǒng),完成機器人的動作控制。

        在工業(yè)生產中,直角坐標機器人具有功能多、應用靈活等優(yōu)勢,可以實現(xiàn)高精度、高速度運行,即使在惡劣的環(huán)境中仍然能保持高效工作[1]。

        2 直角坐標機器人控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

        2.1? ? 設計思路與框架

        直角坐標機器人設定4個自由度,能夠帶動特定機械手沿著X、Y、Z軸水平移動,Z軸抓手能夠旋轉。機器人4個關節(jié)受4個伺服電機驅動,下位機發(fā)送脈沖信號控制電機,從而精準控制機器人。啟動機器人后,上位機采集傳感器信號,可以對機器人末端進行控制,夾緊物料。Z軸伺服電機可以帶動齒輪運動,從而帶動抓手向上運動,上升至限位傳感器,X軸以及Y軸電機做直線插補運動,結束后,抓手運動至目標上方,伺服電機反向控制運動,抓手向下抵達目標位置,完成整體目標運動。

        2.2? ? 軟件設計

        2.2.1? ? 設計流程

        硬件作為系統(tǒng)載體,機器人的功能作用主要依賴于軟件系統(tǒng),軟件設計效果決定了機器人的功能性。直角坐標機器人控制軟件按照軟件設計流程設計。明確軟件功能性,根據直角坐標機器人的動作設計,分析軟件系統(tǒng)功能,形成整體框架。根據分析軟件功能,設計程序流程;分配I/O和寄存器地址,進行程序編寫,并優(yōu)化程序。編譯轉換編輯區(qū)程序、生產執(zhí)行文件,對程序正確性進行檢驗,按照提示對程序進行修改。機器人在調試環(huán)境下進行模擬運行,檢查程序功能,若無法滿足功能要求,返回檢查程序,進一步優(yōu)化程序。如果滿足調試環(huán)境要求,需連接機器人進行調試,觀察機器人動作是否滿足功能要求,直至機器人完全滿足功能要求,完成軟件設計。

        本機器人使用PLC控制系統(tǒng),該系統(tǒng)具備數字運算系統(tǒng),使用可編程儲存單元進行內部順序控制,通過數字或模擬方式輸入輸出,使機械設備正常運行。PLC開發(fā)了界面圖形化功能,便于系統(tǒng)擴展,抗干擾能力強。使用PLC控制系統(tǒng)的直角坐標機器人操作簡單,具有較強的承載能力,運行穩(wěn)定,同時,投入成本較低,能夠實現(xiàn)精準定位。

        2.2.2? ? 程序流程

        程序流程圖如圖1所示,為保證達到設計目標,需要提高程序流程的邏輯性,保證功能齊全,降低程序出錯率。

        2.2.3? ? 界面設計

        界面作為操作機器人的渠道,用于傳達控制指令,監(jiān)控機器人運行狀態(tài),保證機器人功能的實現(xiàn)。本系統(tǒng)設計界面主要包括初始化界面、功能窗口以及主操作界面,主要完成機器人示教、系統(tǒng)監(jiān)控、參數設定以及系統(tǒng)初始化等功能。主控界面包括命令按鈕,具有四軸聯(lián)動、單軸操作、初始化操作等功能,通過選擇不同選項,機器人按照命令執(zhí)行,完成相應功能[2]。

        在系統(tǒng)界面上可選手動運行模式和自動運行模式。手動運行模式下,可人工調整任意軸的位置及方向,讓機器人實現(xiàn)隨意運動,同時,手動運行可以設定運動軌跡,聯(lián)合多軸實現(xiàn)協(xié)同運動,設定復雜的機器人運動軌跡。自動運行模式要點擊程序控制卡,發(fā)出信號控制伺服電機,對機器人X軸和Y軸進行聯(lián)合控制,到達工件指定位置,通過控制氣缸開關,抓取或釋放工件,完成機器人搬運工作。在自動運行模式下,啟動程序可實現(xiàn)機器人自動工作,按程序完成工作內容。

        2.2.4? ? 路徑規(guī)劃

        系統(tǒng)通過計算運動空間對機器人運動進行控制,建立坐標系,通過各軸運動順序及時間對運動進行控制,避免和設備發(fā)生碰撞。機器人完成取放料為一套動作流程。機器人搬運動作的順序為X軸、Y軸、Z軸。機器人完成搬運任務后,X軸和Y軸停留在最后動作位置,Z軸回歸原點。所有路線規(guī)劃均需要以坐標系原點為核心,在機器人運動單元上,每個軸均要有傳感器,用于調整和設置參考點,也就是原點位置。在應用機器人前,需要設計回零指令,讓機器人能夠回到原點位置??刂瓶z測到原點信號后,滑塊會自動停止運行,啟動指令,機器人回歸到原點位置,等待下一次工作。

        2.3? ? 硬件設計

        直角坐標機器人控制系統(tǒng)采用多軸多角度同步運動方案,硬件系統(tǒng)包括觸摸屏、位置控制模塊、速度檢測模塊以及執(zhí)行機構等[3]。機器人控制系統(tǒng)的控制器性能好,具有較高的穩(wěn)定性,數據處理速度更快。自動化程序完成伺服電機驅動后,對其他數據進行處理。機器人控制系統(tǒng)采用電源模塊、位置模塊、CPU模塊以及通信模塊等。其中,CPU模塊作為系統(tǒng)核心模塊,對運動模塊進行控制,運動模塊接受CPU發(fā)出的命令,生成各種插補軌跡。根據輸出脈沖串數量,控制電機旋轉角度,根據脈沖串輸出,對電機轉速進行控制,編碼器反饋實現(xiàn)閉環(huán)控制。直角坐標機器人由PLC發(fā)送脈沖指令,驅動伺服電機啟動,帶動機器人運動,完成相應功能。伺服驅動電機包括電源、電機連接器等。電機連接器和伺服電機相連,并連接PLC。編碼連接器接收反饋信號。

        3 結語

        本文對直角坐標機器人的控制系統(tǒng)進行了設計,提高了機器人運行的穩(wěn)定性,根據不同生產需要,可通過調整控制程序,滿足工業(yè)生產需要。該系統(tǒng)通過現(xiàn)場采集I/O數字量,能夠發(fā)出脈沖信號控制電機,對機器人動作進行精準控制,實現(xiàn)精準定位。

        [參考文獻]

        [1] 李浩,盧軍,孫姝麗.基于視覺引導的直角坐標機器人軌跡規(guī)劃研究[J].組合機床與自動化加工技術,2019(12):65-69.

        [2] 馬星輝.多軸直角坐標搬運機器人的通用控制方法研究[J].機電信息,2019(35):164-165.

        [3] 陳彥宇,田東莊,許翠華,等.基于PLC直角坐標式機器人控制系統(tǒng)的設計[J].自動化儀表,2018,39(4):42-45.

        收稿日期:2020-06-24

        作者簡介:王鑫(1983—),男,河南信陽人,工程師,從事工業(yè)機器人研究和企業(yè)管理工作。

        国产成人国产在线观看入口| 2021亚洲国产精品无码| 啦啦啦中文在线观看日本| 欧美精品免费观看二区| 黑森林福利视频导航| 人妻丰满熟妇av无码区hd| 欧美成人小视频| 男女干逼视频免费网站| 日韩三级一区二区不卡| 亚洲精品久久久久久久久久吃药| 国产福利一区二区三区在线观看 | 国产亚洲精选美女久久久久| 国产乱人伦偷精品视频还看的| 亚洲熟妇无码av在线播放| 欧美一性一乱一交一视频| 国产极品美女高潮无套在线观看| 中日无码精品一区二区三区| 日本人妻系列中文字幕| 少妇人妻综合久久中文字幕| 久久久久无码精品亚洲日韩| 久久精品视频中文字幕无码| 在线观看午夜视频国产| 国产人妻鲁鲁一区二区| 亚洲综合无码无在线观看| 91国在线啪精品一区| 亚洲成片在线看一区二区| 男人天堂亚洲天堂av| 国自产精品手机在线观看视频 | 99久久婷婷国产精品综合| 国产又爽又大又黄a片| 青青草国产成人99久久| 日本久久精品在线播放| 日出白浆视频在线播放| 东北老女人高潮疯狂过瘾对白| 白白色免费视频一区二区| 99久久婷婷国产精品综合| 人妻夜夜爽天天爽三区| 亚洲免费观看网站| 国产一区二区三区特黄| 麻豆md0077饥渴少妇| 韩国19禁主播深夜福利视频|