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码垛机器人运动学分析与残余振动抑制控制系统方案设计

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-07-21 19:33:22 * 浏览: 6
码垛机器人控制系统是以控制技术为核心的实时控制系统。它由工业计算机(或PC),运动控制卡,伺服驱动器,直流伺服电机和传感器组成,可实现人机界面交互,轨迹规划,伺服控制和信号反馈功能可控制机构的运动根据任务要求,根据给定的轨迹,从而实现机构体的运动控制。因此,码垛机器人的控制系统很复杂。控制系统是码垛机器人的大脑。它的优点和缺点决定了码垛机器人的性能,运动的灵活性和智能水平。它还决定了码垛机器人的便利性和系统的开放性。在该方案中,码垛机器人的控制系统采用上下位机的二次分布式结构:上位机主要是工业计算机(或PC),负责系统管理,轨迹规划和运动学计算,下位机包括运动控制卡。伺服驱动器,直流伺服电机和位置传感器主要完成运动路径插补,伺服控制和信号反馈的工作,并负责控制的具体实现。上下机通过串行总线RS232进行通信。码垛机器人控制系统的工作流程如图2.2所示。在图2.2中,码垛机器人工业计算机(或PC)提供了人机交互界面。主要功能包括:完成参数设置,运动操作和三维模型显示功能,完成工作轨迹选择和计划,将工作轨迹分解为离散。完成末端运动轨迹,完成运动解决方案。通过运动学分析,得到每个关节运动的离散运动信息,包括位置,角速度,角加速度和运动时间,通过串行通信传递给四轴运动控制卡。运动控制卡接收来自工业计算机(或PC)的运动命令,在速度,加速度和运动时间的要求之后完成轨迹的计划和插值,并将脉冲信号(位置模式)发送到每个伺服驱动器。根据运动控制卡的控制指令,伺服驱动器实现直流伺服电机的闭环控制,然后驱动机构旋转,实现码垛机器人的整体运动,完成给定的最终工作轨迹。诸如位置传感器的检测模块用于检测诸如机构的位置和外部环境之类的信息,并且反馈到运动控制卡,并且执行诸如算法补偿的处理以实现对运动的精确控制。机制。同时,检测到的信息也将通过运动控制卡传输到工业计算机,实现数据的实时显示。