直角坐標(biāo)機(jī)械手控制系統(tǒng)之設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、二十世紀(jì)下半葉以來(lái)電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展使工業(yè)機(jī)械的自動(dòng)化、智能化水平越來(lái)越高。工業(yè)用機(jī)械手臂與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合,產(chǎn)生了工業(yè)機(jī)器人,它們把人類從危險(xiǎn)、繁重的體力勞動(dòng)中解放出來(lái),同時(shí)極大地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。習(xí)慣上,人們?nèi)越?jīng)常把工業(yè)機(jī)器人叫做機(jī)械手,注塑機(jī)專用機(jī)械手(用于注塑成形零件取出的機(jī)械手)就是這樣一類工業(yè)機(jī)器人。這種機(jī)械手多屬直角坐標(biāo)機(jī)器人,可以用嵌入式微處理器、可編程控制器(PLC)、工控機(jī)加運(yùn)動(dòng)控制卡等多種方式控制。 本

2、文所論述的橫走式注塑機(jī)機(jī)械手(一種直角坐標(biāo)機(jī)器人)控制系統(tǒng)具有手動(dòng)運(yùn)行、自動(dòng)運(yùn)行、工藝流程編寫、參數(shù)設(shè)定、報(bào)警和產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)等豐富的功能,其結(jié)構(gòu)分為兩部分：一部分是與機(jī)械系統(tǒng)直接聯(lián)系的底層控制器,另一部分是作為人機(jī)交互的手控盒。二者都有獨(dú)立的處理器并通過(guò)RS-232C串行總線聯(lián)絡(luò)。底層控制器以16位嵌入式微處理器——數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)為核心,以可編程邏輯器件(CPLD)為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯功能,搭建控制器平臺(tái)。手控盒的主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)液

3、晶顯示、鍵盤等用戶界面,同時(shí)向控制器發(fā)送指令,采集機(jī)械手狀態(tài)信息。這些主要通過(guò)8位AVR單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。 系統(tǒng)的軟件開發(fā)以嵌入式C語(yǔ)言編程為主,必要時(shí)輔以匯編語(yǔ)句或函數(shù)。軟件結(jié)構(gòu)采用模塊化設(shè)計(jì)與循環(huán)掃描相結(jié)合的方法,兼顧了控制的實(shí)時(shí)性和軟件的可維護(hù)性。 本控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中最大限度地考慮了靈活性、可擴(kuò)充性,可以適應(yīng)氣動(dòng)、單軸伺服、五軸全伺服等多種機(jī)型的控制。經(jīng)實(shí)驗(yàn)室和機(jī)械手生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試、試運(yùn)行,該系統(tǒng)運(yùn)行可靠,控制精度、實(shí)時(shí)