基于CAN總線的工業(yè)焊接機器人安全控制器研究.pdf

1、在焊接精度和速度要求日益提高的今天，焊接機器人在工業(yè)制造行業(yè)的地位越來越高。隨著對焊接機器人研究的不斷深入，對其控制結(jié)構的改進也在不斷進行，機器人控制結(jié)構逐步向網(wǎng)絡化趨勢發(fā)展。同時，由于焊接機器人技術涉及到機械、控制、電子、電氣等多個領域，控制系統(tǒng)復雜，工作環(huán)境惡劣，各關節(jié)運轉(zhuǎn)速度快，容易引發(fā)安全事故，為此，國內(nèi)外各機器人生產(chǎn)廠家進行了深入的研究和實踐，并為焊接機器人的安全問題制定了詳細的安全規(guī)范。
　　本文比較了當前主要的系統(tǒng)控

2、制結(jié)構和網(wǎng)絡技術，并根據(jù)“昆山2號”機器人的特點，首先確定了基于CAN總線的分布式控制結(jié)構，然后，在機器人安全規(guī)范的指導下，從實際產(chǎn)品應用出發(fā)，重點進行了焊接機器人安全控制系統(tǒng)的設計開發(fā)工作。
　　通過對安全控制器的需求分析，進行了系統(tǒng)各部分組件的選型，最終論證和確定了基于這種系統(tǒng)結(jié)構的安全控制器整體設計方案。
　　本文設計了以ARM9芯片為安全控制器核心的硬件平臺。為便于系統(tǒng)后期擴展，選用了獨立分離的集所需最小系統(tǒng)資源的核

3、心板；根據(jù)安全控制器功能需求，設計了包括A/D轉(zhuǎn)換、串口、CAN總線等外圍接口模塊在內(nèi)的接口底板。
　　完成了安全控制器的軟件開發(fā)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)交互、總線通訊、信息存儲等功能，并根據(jù)焊接機器人作業(yè)特點規(guī)劃機器人安全工作空間，制定了安全策略，實現(xiàn)了相應的安全保護功能。
　　在系統(tǒng)的硬件和軟件設計基礎上，對“昆山2號”機器人安全控制系統(tǒng)進行了測試，觀察控制系統(tǒng)的各項性能指標及安全防護的效果。測試表明，安全控制器的引入，大大提高了焊