一種delta型并聯(lián)機器人設計-實習報告-資料下載頁
2025-08-03 07:56本頁面
【正文】 件圖 一般硬件驅動控制系統(tǒng)是由PC機連接基于PCI總線的數(shù)字式伺服電機運動控制卡，再通過運動控制卡連接三個交流伺服馬達的驅動器，運動控制卡將控制指令轉換為相應的脈沖信號，然后由驅動器輸出信號控制三個主動桿馬達；每個伺服馬達后面都裝有增量式旋轉編碼器，實時測出三個馬達的轉動位置，傳回控制系統(tǒng)，形成閉環(huán)。相比于部分串聯(lián)機器人的開環(huán)控制系統(tǒng)，該閉環(huán)控制系統(tǒng)通過旋轉編碼器測出馬達轉動角度，通過PID參數(shù)調節(jié)，可以更準確控制各軸的轉動角度，實現(xiàn)精確定位。如圖所示，該系統(tǒng)選擇了PCI7358運動控制卡和PCI1426圖像采集卡，運動控制卡連接驅動器到伺服電機。圖像采集卡連接CCD相機。所有的信號由運動控制卡收集反饋給PC機，信號經(jīng)PC機處理后發(fā)送到下位機，完成整個控制反饋過程。 視覺識別系統(tǒng)使用非接觸式光學傳感器自動獲取和解釋某真實場景的圖像，以達到獲取信息和控制機器及生產(chǎn)流程的目的。系統(tǒng)首先抓取一幅質量較好的圖像，提取物體的特征，然后在具體應用所采集的圖像中，搜索具有相似特征的區(qū)域，進行圖像配比，以一個相似度的閾值來判定物體是否存在。過程中使用如圖像分割(閾值分割，邊緣分割)和特征提取(灰度特征，區(qū)域特征，輪廓特征)等技術。其具體執(zhí)行過程為，當物品進入攝像機視野時，由觸發(fā)信號驅動攝像機動作，攝取當前流水線的快照并送入上位機。根據(jù)當前的分揀策略，上位機在攝像機拍攝的快照中捕捉感興趣物體的特征，如果找到具有對應特征的物體，則根據(jù)相應的算法對圖像進行解碼，確定出物體的空間位置坐標，然后將該物體的位置坐標信息送入Delta系統(tǒng)的控制器，控制器根據(jù)接收的目的坐標地址，形成位置指令代碼，傳送到系統(tǒng)內部的速度規(guī)劃模組，模組根據(jù)控制要求進行直線或非線性快速運動的路徑規(guī)劃，然后將規(guī)劃的路徑按中斷時間來確定每個周期的U、V、W三個馬達的轉動量，各轉動量送給相應的馬達驅動器，驅動控制馬達轉動，馬達轉動軸端經(jīng)過機構傳動，可以成功控制運動平臺的末端到達指定位置后抓取物體。至此，一個完整的控制流程結束。 視覺識別工作圖軟件系統(tǒng)根據(jù)硬件搭配來選擇，若選擇PLC則通過編寫梯形圖程序來寫。若選擇運動控制卡可選擇VC或者VB程序語言來編寫。對于Delta型并聯(lián)機器人來說因為其控制復雜，計算量比較大，另程序編寫復雜，一般采用labview圖形化的編程語言來編寫應用程序。選擇labview作為編程軟件的另一好處是，能夠選用NI公司豐富的插件，簡化編程周期和編程難度。還可選用NI動控制卡，該運動控制卡的選用可提供豐富的庫函數(shù)，不用再編程和調用復雜的可函數(shù)。NI labview motion assistant可將提供眾多的控制模式，還能導出多種語言類型，滿足不同用戶的需求。具體軟件控制界面如下： 控制程序界面（1）狀態(tài)監(jiān)視窗，顯示系統(tǒng)的運行狀態(tài)及末端執(zhí)行期的當前位置； （2）圖像監(jiān)視窗，該窗口實時顯示相機視野信息； （3）處理后圖像窗口，該窗口顯示的是經(jīng)過一系列圖像處理程序后的圖像； （4）圖像灰度直方圖，相機所采集圖像的灰度直方圖，用于進行圖像分割的閾值選擇； （5）閾值門限，該控件用于設置圖像分割的閾值，需要根據(jù)直方圖來設置； （6）目標信息，此處表示的是經(jīng)過圖像處理后的目標信息； （7）機械手速度，用于設置機械手的運行速度，用最大加速度來度量； （8）傳送帶速度，用于設置傳送帶的最大速度。 實習體會與總結 Delta機器人是并聯(lián)機器人的一個典型代表，在不少領域有潛在的用途，從本文的初步分析可見，Delta機構具有高精度和高剛度，執(zhí)行器末端具有快速性和靈活性，更重要的是系統(tǒng)具有較強的柔性設計，經(jīng)簡單修改即可適應不同的流水線作業(yè)。綜上所述，Delta機器人作為機器人行業(yè)中的佼佼者，具有很高的研究價值和解決中國實際的現(xiàn)實價值。
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