一種delta型并聯(lián)機(jī)器人設(shè)計(jì)-實(shí)習(xí)報(bào)告-資料下載頁
2025-08-03 07:56本頁面
【正文】 件圖 一般硬件驅(qū)動控制系統(tǒng)是由PC機(jī)連接基于PCI總線的數(shù)字式伺服電機(jī)運(yùn)動控制卡，再通過運(yùn)動控制卡連接三個交流伺服馬達(dá)的驅(qū)動器，運(yùn)動控制卡將控制指令轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的脈沖信號，然后由驅(qū)動器輸出信號控制三個主動桿馬達(dá)；每個伺服馬達(dá)后面都裝有增量式旋轉(zhuǎn)編碼器，實(shí)時(shí)測出三個馬達(dá)的轉(zhuǎn)動位置，傳回控制系統(tǒng)，形成閉環(huán)。相比于部分串聯(lián)機(jī)器人的開環(huán)控制系統(tǒng)，該閉環(huán)控制系統(tǒng)通過旋轉(zhuǎn)編碼器測出馬達(dá)轉(zhuǎn)動角度，通過PID參數(shù)調(diào)節(jié)，可以更準(zhǔn)確控制各軸的轉(zhuǎn)動角度，實(shí)現(xiàn)精確定位。如圖所示，該系統(tǒng)選擇了PCI7358運(yùn)動控制卡和PCI1426圖像采集卡，運(yùn)動控制卡連接驅(qū)動器到伺服電機(jī)。圖像采集卡連接CCD相機(jī)。所有的信號由運(yùn)動控制卡收集反饋給PC機(jī)，信號經(jīng)PC機(jī)處理后發(fā)送到下位機(jī)，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(xué)傳感器自動獲取和解釋某真實(shí)場景的圖像，以達(dá)到獲取信息和控制機(jī)器及生產(chǎn)流程的目的。系統(tǒng)首先抓取一幅質(zhì)量較好的圖像，提取物體的特征，然后在具體應(yīng)用所采集的圖像中，搜索具有相似特征的區(qū)域，進(jìn)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(shù)。其具體執(zhí)行過程為，當(dāng)物品進(jìn)入攝像機(jī)視野時(shí)，由觸發(fā)信號驅(qū)動攝像機(jī)動作，攝取當(dāng)前流水線的快照并送入上位機(jī)。根據(jù)當(dāng)前的分揀策略，上位機(jī)在攝像機(jī)拍攝的快照中捕捉感興趣物體的特征，如果找到具有對應(yīng)特征的物體，則根據(jù)相應(yīng)的算法對圖像進(jìn)行解碼，確定出物體的空間位置坐標(biāo)，然后將該物體的位置坐標(biāo)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(biāo)地址，形成位置指令代碼，傳送到系統(tǒng)內(nèi)部的速度規(guī)劃模組，模組根據(jù)控制要求進(jìn)行直線或非線性快速運(yùn)動的路徑規(guī)劃，然后將規(guī)劃的路徑按中斷時(shí)間來確定每個周期的U、V、W三個馬達(dá)的轉(zhuǎn)動量，各轉(zhuǎn)動量送給相應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動器，驅(qū)動控制馬達(dá)轉(zhuǎn)動，馬達(dá)轉(zhuǎn)動軸端經(jīng)過機(jī)構(gòu)傳動，可以成功控制運(yùn)動平臺的末端到達(dá)指定位置后抓取物體。至此，一個完整的控制流程結(jié)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(yùn)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(jī)器人來說因?yàn)槠淇刂茝?fù)雜，計(jì)算量比較大，另程序編寫復(fù)雜，一般采用labview圖形化的編程語言來編寫應(yīng)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(yùn)動控制卡的選用可提供豐富的庫函數(shù)，不用再編程和調(diào)用復(fù)雜的可函數(shù)。NI labview motion assistant可將提供眾多的控制模式，還能導(dǎo)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(yùn)行狀態(tài)及末端執(zhí)行期的當(dāng)前位置； （2）圖像監(jiān)視窗，該窗口實(shí)時(shí)顯示相機(jī)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(jī)所采集圖像的灰度直方圖，用于進(jìn)行圖像分割的閾值選擇； （5）閾值門限，該控件用于設(shè)置圖像分割的閾值，需要根據(jù)直方圖來設(shè)置； （6）目標(biāo)信息，此處表示的是經(jīng)過圖像處理后的目標(biāo)信息； （7）機(jī)械手速度，用于設(shè)置機(jī)械手的運(yùn)行速度，用最大加速度來度量； （8）傳送帶速度，用于設(shè)置傳送帶的最大速度。 實(shí)習(xí)體會與總結(jié) Delta機(jī)器人是并聯(lián)機(jī)器人的一個典型代表，在不少領(lǐng)域有潛在的用途，從本文的初步分析可見，Delta機(jī)構(gòu)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(qiáng)的柔性設(shè)計(jì)，經(jīng)簡單修改即可適應(yīng)不同的流水線作業(yè)。綜上所述，Delta機(jī)器人作為機(jī)器人行業(yè)中的佼佼者，具有很高的研究價(jià)值和解決中國實(shí)際的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1