基于Trio運動控制器的四自由度機器人控制系統(tǒng)設計.pdf

1、隨著計算機集成制造、控制理論、信息和多傳感、人工智能等技術的發(fā)展，機器人技術作為一門新興的高新技術逐漸被更多的人認識并研究。在國家政策的大力支持下，隨著全球經濟一體化潮流的推進，機器人的數(shù)量逐年增加，被廣泛應用于現(xiàn)代工業(yè)生產的多個領域，成為各個國家、企業(yè)提高其競爭實力不可或缺的機電一體化自動生產設備。廣泛應用機器人不僅能夠將人從高強度、高負荷和危險的工作環(huán)境中解放出來，大幅度的提高勞動生產率和勞動安全系數(shù)，也可以改善產品質量，提高產品精

2、度，推動工業(yè)發(fā)展。所以高性能、高可靠性、高精度機器人的開發(fā)研究已成為工業(yè)生產的必然要求，作為機器人的重要組成部分——控制系統(tǒng)理所當然的成為研究的熱點和重點。機器人的控制系統(tǒng)相當于人的大腦，控制著機器人的運動軌跡。正確分析機器人各個軸以及執(zhí)行機構的運動是控制程序設計的前提條件，也是整個設計的關鍵。
　　 本課題對實驗室自主研發(fā)的三直角坐標機器人進行開發(fā)，使其具有回轉功能。并以開發(fā)的四坐標機器人為研究對象，設計了PC機+觸摸屏+運動

3、控制器的開放式控制系統(tǒng)。實現(xiàn)了機器人的繪圖功能。主要工作如下：
　　 (1)增加回轉自由度，使機器人除了能完成X、Y、Z的直線運動之外，還具有C向回轉功能。并盡可能減輕機器人的重量，提高系統(tǒng)剛度和穩(wěn)定性。
　　 (2)正確分析了機器人執(zhí)行機構的運動。根據機器人的功能要求，增加相應的傳感器及驅動裝置，對其末端操作器等執(zhí)行機構的運動特性進行深入研究，確定了機器人運動的各相關參數(shù)及變量，如I/O數(shù)目、極限速度、最大回轉角度、極

4、限位移等，為程序的設計做好前期準備。
　　 (3)通過分析機器人的運動特性及變量參數(shù)，利用編程軟件Motion Perfect2進行基本Basic指令的設計，完成了機器人4軸的基本運動控制。
　　 (4)觸摸屏操作面板的設計。為了使機器人在離線狀態(tài)下動作，利用觸摸屏完成了機器人的示教再現(xiàn)功能。相關工作包括觸摸屏操作面板的制作、觸摸屏與運動控制器的正確通訊等，利用觸摸屏上位機實現(xiàn)了對機器人的控制。
　　 本課題的研