畢業(yè)設計六自由度焊接機器人設計論文(編輯修改稿)
2025-07-19 12:54 本頁面
【文章內容簡介】 接抓取和握緊某些專用工具（例如焊具、噴頭等）進行操作的部件。它具有模仿人手動作的功能，并安裝于機器人手臂的前端。但是，由于被抓取工件形狀、尺寸、材質等不同，工業(yè)機器人末端操作器可分為以下幾類：（1） 吸附式機械手（2） 夾鉗式機械手（3） 仿生多指機械手本設計是為了設計一臺焊接機器人，機械手并不需要完成復雜的動作，只需要機械手能按要求抓取焊具即可。所以本設計選用夾鉗式機械手，并設計成具有兩個手指的形式，其外形如圖所示。此機械采用氣動傳動，通過氣缸的伸縮運動，兩個手指在導軌中同步移動來完成機械手開合運動，從而實現(xiàn)機械手的夾緊與松開。： 機械手3 控制系統(tǒng)設計 控制系統(tǒng)選擇機器人控制系統(tǒng)是一種典型的多軸實時運動控制系統(tǒng)，構建機器人的控制系統(tǒng)，首先需要選擇相應的硬件。本設計所選用的是固高科技有限公司生產的GE運動控制器。固高公司生產的GE運動控制器，可以實現(xiàn)多軸協(xié)調運動和高速的點位運動。其是在以高速數(shù)字信號處理器DSP為代表的高性能高速未處理器及大規(guī)模可編程邏輯器件FPGA的基礎上發(fā)展而來的?；赑C的開放式運動控制器已成為當今自動化領域應用最廣、功能最強的運動控制器，并且在全球范圍內得到了廣泛的應用。運動控制器主要用于對機械傳動裝置的位置、速度進行實時的控制管理，使運動部件按照預期的運動軌跡和規(guī)定的運動參數(shù)完成相應的動作。： 控制系統(tǒng)典型結構開放式結構的運動控制系統(tǒng)充分利用了PC機的資源，可以利用第三方軟件完成用戶程序開發(fā)，將生成的應用程序指令通過總線傳輸給運動控制器。運動控制器是整個控制系統(tǒng)的核心，它接受來自上位PC機得應用程序命令，按照設定的運動模式，完成相應的實時運動規(guī)劃，向驅動器發(fā)出相應的運動指令。本設計選用固高公司生產的插卡是運動控制器——GE系列多軸點位運動控制器來搭建機器人控制系統(tǒng)硬件平臺。 GE800PGPCIGE系列多軸點位運動控制器是固高科技插卡是運動控制器的成員之一，該系列產品基于計算機PCI總線，可同時控制18個伺服/步進電機，具有優(yōu)良的點位運動規(guī)劃功能，特別適用于高速高精度點位控制要求的設備，選用該系列運動控制器可以很好的滿足本設計的要求。GE系列運動控制器型號及含義：本設計選用的運動控制器型號是GE800PGPCI。GE：系列標示代號為GE；800：可以控制軸數(shù)8軸；P：運動規(guī)劃方式為點位運動規(guī)劃；G：工作方式為脈沖輸出；PCI：總線類型為PCI總線。GE800PGPCI技術參數(shù)：運動控制：運動控制信號為：每軸輸出差分脈沖，最高頻率：1MHZ；每軸編碼器的反饋通道的四倍頻可達8MHZ；運動控制功能：點位控制，梯形曲線，S形曲線模式運動規(guī)劃；數(shù)字濾波器：PID+速度前饋+加速度前饋。IO功能：提供16路同用數(shù)字輸入，16路通用數(shù)字輸出。電源要求：+24V或+12V，Icc=2A MAX。運動控制器與端子板的連接端子板是把若干個端子集中在一起，排列在一個平板上的的，這個板就叫端子板，端子板的作用是方便接線用的。運動控制器與端子板連接就是通過一條屏蔽電纜連接控制器的CN1與端子板得CN1，另一條屏蔽電纜連接轉接板得CN2與端子板的CN2。 GE800PG運動控制器端子板 端子板接口的定義接口端子功能接口端子功能CN1運動控制器連接接口CN2運動控制器連接接口CN4RS232接口CN5(113)控制軸接口CN14通用IO輸出接口CN15限位信號輸入接口CN16通用IO輸入接口CN17原點信號輸入接口CN19模擬量輸入接口對于運動控制器GE800PGPCI的專用輸入包括：驅動器報警信號、原點信號和限位信號，通過端子板的CN5（CNCNCNCNCNCN1CN13）、CN1CN15與驅動器及外部開關相連。CN5的定義見表3. 專用輸出包括:驅動允許，驅動報警復位。專用輸出通過端子板CNCNCNCNCNCNCN1CN13與驅動器連接。CN5對應1軸，CN6對應2軸，CN7對應3軸，CN8對應4軸，CN9對應5軸，CN10對應6軸，CN12對應7軸，CN13對應8軸，在本設計中只需要選擇前六軸即可滿足要求。 端子板CN5（CNCNCNCNCNCN1CN13）定義表引腳信號說明引腳信號說明1OGND外部電源地14OVCC+12/24V3ENABLE驅動允許16保留保留4A編碼器輸入17A+編碼器輸入5B編碼器輸入18B+編碼器輸入6C編碼器輸入19C+編碼器輸入8DAC模擬輸出10GND
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