基于以太網(wǎng)和WinCE的工業(yè)機(jī)器人示教器系統(tǒng)研究與設(shè)計.pdf

1、示教再現(xiàn)型機(jī)器人是目前使用成熟的工業(yè)機(jī)器人類型，在工業(yè)生產(chǎn)制造和自動化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。作為示教再現(xiàn)型工業(yè)機(jī)器人的核心，示教控制系統(tǒng)對機(jī)器人的性能和應(yīng)用有著極大地影響。示教器是工業(yè)機(jī)器人示教控制系統(tǒng)的重要組成部分，示教器接收用戶下達(dá)的任務(wù)指令并發(fā)送給控制器，控制器將指令轉(zhuǎn)化成機(jī)器人的運動，來共同實現(xiàn)機(jī)器人示教再現(xiàn)功能。本文在對機(jī)器人示教器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢分析的基礎(chǔ)上，研究并設(shè)計了機(jī)器人示教器，并與控制器連接共同構(gòu)成了機(jī)器人示

2、教控制系統(tǒng)。
　　首先，對工業(yè)機(jī)器人示教控制系統(tǒng)的整體架構(gòu)進(jìn)行了研究，分析了示教控制系統(tǒng)的工作原理、硬件平臺和軟件結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上設(shè)計了示教器和控制器跨平臺的分布式軟件框架結(jié)構(gòu)。分析了基于EtherMAC實時以太網(wǎng)技術(shù)和KRTS實時拓展的Windows系統(tǒng)平臺的機(jī)器人控制器的軟件結(jié)構(gòu)，為示教器的操作系統(tǒng)選擇，軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計和通信功能設(shè)計提供了基礎(chǔ)。
　　其次，對工業(yè)機(jī)器人示教器系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計和功能實現(xiàn)。示教器的需求主要包括

3、向上與操作者交互、向下與控制器通信和操作者信息與控制器信息之間的相互轉(zhuǎn)化三個方面，為此設(shè)計了示教器通信和人機(jī)交互兩個主要功能。在此基礎(chǔ)上設(shè)計了基于嵌入式WinCE和標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)通信的機(jī)器人示教器軟件結(jié)構(gòu)，采用基于TCP/IP的Socket通信技術(shù)實現(xiàn)控制器與示教器的通信。在通信實現(xiàn)上，基于Protocol Buffers定義了Socket傳輸數(shù)據(jù)協(xié)議，并對數(shù)據(jù)接口和數(shù)據(jù)傳輸流程進(jìn)行了設(shè)計。針對視覺引導(dǎo)的機(jī)器人運動的應(yīng)用，設(shè)計了一種基于Op