工業(yè)機(jī)器人本體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專(zhuān)用軟件開(kāi)發(fā)-資料下載頁(yè)
2025-06-26 23:11本頁(yè)面
【正文】 ，采樣的傳感器數(shù)據(jù)和發(fā)送輸出信號(hào)給伺服驅(qū)動(dòng)器。使用不同種類(lèi)的傳感器，以提高對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力的機(jī)器人的傳感器系統(tǒng)?；魻杺鞲衅饔糜跈z測(cè)各關(guān)節(jié)的極限位置，運(yùn)動(dòng)信息被用于檢測(cè)手腕，夾持器電位計(jì)。機(jī)器人可以使模型的選擇，可以選擇三種機(jī)械手臂的控制模式：?jiǎn)屋S運(yùn)動(dòng)模式，終端的運(yùn)動(dòng)模式和教學(xué)模式的再現(xiàn)。在一個(gè)時(shí)刻只能選擇一種控制模式。在單軸運(yùn)動(dòng)模型，每一個(gè)機(jī)械臂電機(jī)正控制，速度和可控制電機(jī)，通過(guò)脈沖指令和單軸轉(zhuǎn)速輸入組合指令單軸運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)模式結(jié)束，功能指令是對(duì)機(jī)械手的端平面，操作直觀的運(yùn)動(dòng)的直接控制的實(shí)現(xiàn)，輸入三個(gè)軸的速度和位置的命令。在示教再現(xiàn)方式，在選擇教學(xué)數(shù)據(jù)，通過(guò)啟動(dòng)按鈕啟動(dòng)的演示程序，在需要停止機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)通過(guò)停止按鈕停止機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)中。信息顯示模塊顯示關(guān)節(jié)軸的限制信息和運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的報(bào)警信息和電機(jī)的示教再現(xiàn)復(fù)位和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的信息；顯示關(guān)節(jié)軸電機(jī)位置，報(bào)警信息，檢查機(jī)器人的車(chē)輛信息和其他相關(guān)信息。I / O端口輸入接口用于訪問(wèn)來(lái)源，限制和驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，如報(bào)警信號(hào)；輸出接口用于訪問(wèn)驅(qū)動(dòng)器控制信號(hào)如驅(qū)動(dòng)使報(bào)警信號(hào)為aurotek mc6041運(yùn)動(dòng)控制卡的數(shù)字信號(hào)處理器，控制命令，接收主機(jī)控制器，反饋電機(jī)的位置，速度和告警狀態(tài)信息。通過(guò)擴(kuò)展端口和高速脈沖輸入接口，數(shù)字輸入，數(shù)字輸出接口、模擬量輸出接口。minasa4系列交流伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器。設(shè)置在機(jī)械臂的基礎(chǔ)是電機(jī)，通過(guò)鋼絲繩驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)械臂，并與驅(qū)動(dòng)器和編碼器。通過(guò)高速脈沖編碼器的輸入接口和運(yùn)動(dòng)控制卡連接，提供任何力矩電機(jī)的位置和速度信息；驅(qū)動(dòng)是通過(guò)模擬量輸出接口和控制卡連接，接收命令電機(jī)速度；同時(shí)，通過(guò)I / O端口接收到的運(yùn)動(dòng)控制卡，伺服使報(bào)警清除機(jī)器人臂間距，每個(gè)關(guān)節(jié)起源和驅(qū)動(dòng)器的信息如警告狀態(tài)，并通過(guò)輸出反饋電機(jī)狀態(tài)信息。對(duì)運(yùn)動(dòng)控制器的整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)圖發(fā)送協(xié)議給下位機(jī)控制卡，運(yùn)動(dòng)控制卡通過(guò)數(shù)據(jù)線的協(xié)議將被發(fā)送到適配器板，然后通過(guò)適配器板加工協(xié)議數(shù)據(jù)和相關(guān)業(yè)務(wù)。機(jī)器人平面多自由度機(jī)械手的投入和配置控制的方法，包括以下步驟：1，發(fā)送當(dāng)前位置讀取和機(jī)械臂的狀態(tài)。通過(guò)模式選擇，操作員可以選擇單軸運(yùn)動(dòng)模式，終端的運(yùn)動(dòng)模式和教學(xué)模式的再現(xiàn)。2，如果單軸運(yùn)動(dòng)模式的選擇，閱讀單軸命令的輸入和單軸速度值，電機(jī)的運(yùn)動(dòng)方向和速度指令輸入說(shuō)；確定各關(guān)節(jié)電機(jī)速度指揮機(jī)械臂。3，如終端的運(yùn)動(dòng)模式的選擇，閱讀位移角值，包括X軸，Y軸和角度值，表示電機(jī)命令臂末端，其中X表示臂X軸平移軸端，Y表示Y軸軸端臂平移，旋轉(zhuǎn)說(shuō)平面旋轉(zhuǎn)臂端。5結(jié)論與展望本文重點(diǎn)介紹新的鋼絲繩驅(qū)動(dòng)機(jī)器人，這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，以及控制系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)的選擇，和調(diào)試軟件的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了基本的功能。研究結(jié)果如下：1，運(yùn)用三維建模軟件設(shè)計(jì)的五自由度的機(jī)器人和移動(dòng)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，采用鋼絲繩傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的新型驅(qū)動(dòng)臂和小臂的運(yùn)動(dòng)。對(duì)多種類(lèi)型的繞組結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，不僅可以減少機(jī)械手臂的重量，改善外部載荷重量，大角度運(yùn)動(dòng)也可以實(shí)現(xiàn)聯(lián)合，擴(kuò)大工作空間，實(shí)現(xiàn)解耦運(yùn)動(dòng)，使其控制簡(jiǎn)單、可靠。2，機(jī)器人的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)耦合運(yùn)動(dòng)方程采用DH方法建立，完整的運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算，并研究了其逆問(wèn)題。無(wú)關(guān)節(jié)變量的解析解，迭代法求解。為了提高數(shù)值計(jì)算，將數(shù)值迭代變量迭代的單變量是一種有效的手段。收斂速度也對(duì)初始迭代變量的選擇。用于機(jī)器人的實(shí)時(shí)軌跡規(guī)劃，初始值和迭代解很接近，所以牛頓迭代法的應(yīng)用可以滿(mǎn)足運(yùn)行的實(shí)時(shí)性要求。3，利用軟件繪制整個(gè)機(jī)械手工作空間的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的基礎(chǔ)上，驗(yàn)證了結(jié)構(gòu)參數(shù)的正確性。機(jī)器人的軌跡規(guī)劃問(wèn)題的分析，分別介紹了在關(guān)節(jié)空間和笛卡爾空間規(guī)劃方法規(guī)劃方法，兩種編程方法實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人軌跡線或弧平滑運(yùn)動(dòng)的結(jié)合。4，利用嵌入式控制系統(tǒng)，選擇適當(dāng)?shù)目刂破骱万?qū)動(dòng)裝置和傳感器硬件，控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)，包括電源電路，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，已成功地建立了機(jī)器人的硬件系統(tǒng)，經(jīng)測(cè)試滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。5，運(yùn)動(dòng)學(xué)，軌跡規(guī)劃的電腦控制系統(tǒng)，人機(jī)界面和通信；機(jī)器人關(guān)節(jié)電機(jī)下位機(jī)控制。介紹了配置，控制策略和軟件設(shè)計(jì)及各模塊的功能應(yīng)用；下位機(jī)的軟件設(shè)計(jì)流程圖，初始化流程圖，和機(jī)械手各電機(jī)和機(jī)械手端，復(fù)位，關(guān)節(jié)變量插入互補(bǔ)的程序流程圖。使用wince語(yǔ)言的控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，編制了友好的人機(jī)界面，操作方便。單軸運(yùn)動(dòng)的機(jī)械手，多軸關(guān)節(jié)復(fù)位，終端軌跡等功能。通過(guò)測(cè)試和實(shí)際運(yùn)行，該機(jī)器人結(jié)構(gòu)本文設(shè)計(jì)合理，線驅(qū)動(dòng)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)，具有重量輕，承載能力強(qiáng)，和硬件系統(tǒng)簡(jiǎn)單、可靠，各模塊的正常運(yùn)行，用軟件實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的功能。由于機(jī)器人的設(shè)計(jì)涉及到復(fù)雜的知識(shí)結(jié)構(gòu)，知識(shí)面廣，由于時(shí)間有限，本研究有待進(jìn)一步深化。 致謝 光陰似箭，日月如梭，不知不覺(jué)中我已在華中科技大學(xué)度過(guò)了美好的時(shí)光。期間，在老師和同學(xué)們的關(guān)懷和幫助下，我豐富了知識(shí)、擴(kuò)大了視野、提高了能力，為今后的學(xué)習(xí)與發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。在此我要特別的感謝我的導(dǎo)師。他給予我學(xué)業(yè)上的無(wú)私教誨，生活上的深切關(guān)懷。同時(shí)，感謝所有教導(dǎo)過(guò)、關(guān)心過(guò)、幫助過(guò)我的老師教授們，是他們使我有更多的機(jī)會(huì)嘗試著站在理論和實(shí)踐的新起點(diǎn)上進(jìn)行思考。在此，還要感謝在求學(xué)期間認(rèn)識(shí)的所有同學(xué)和朋友們給予的幫助。 最后，我要感謝我的父母，是他們一直在背后默默地支持我。 參考文獻(xiàn)[1]謝存禧，機(jī)械工業(yè)出版社，.[2]柳洪義，冶金工業(yè)出版社，.[3]〕：：西安理工大學(xué)，2008.[4]顧水恒，[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，：327一328.[5]李宇劍，[J].自造業(yè)自動(dòng)化，2010，12：107一108.[6][M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2009. [7]朱世強(qiáng)，[M].杭州：浙江大學(xué)出版社，2009：510. [8]國(guó)家 863 [R].北京：中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社，20118
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