【正文】 。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，對(duì)于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械和有關(guān)課程的理論，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際要求和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，鞏固加深和發(fā)展有關(guān)機(jī)械工程及自動(dòng)化方面的的知識(shí)等方面有重要的作用。還要向這四年大學(xué)生活期間所有幫助過(guò)我的同學(xué)們以及各位朋友們說(shuō)一聲謝謝。在此，對(duì)指導(dǎo)老師表示衷心的感謝。在畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行的過(guò)程中得到指導(dǎo)老師李杞儀教授和吳少彬老師孜孜不倦的細(xì)心指導(dǎo)，給予即使準(zhǔn)確的指導(dǎo)和幫助。2007年05期附錄附錄附錄一附錄二附錄三致謝致謝當(dāng)我完成這篇畢業(yè)論文的時(shí)候，心中倍感充實(shí)。參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)〔1〕（第三版）.武漢：華中科技大學(xué)出版社，〔2〕〔M〕.武漢：華中科技大學(xué)出版社，2009,9〔3〕劉豹，（第3版）.機(jī)械工業(yè)出版社，2011〔4〕. 浙江大學(xué)出版社，2009〔5〕：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2008〔6〕（第2版）.北京：清華大學(xué)出版社，2010〔7〕(美)，2004 〔8〕. 高等教育出版社，2001 〔9〕[J]。對(duì)此作一下展望：智能化，機(jī)器人未來(lái)的發(fā)展是要在更多的領(lǐng)域內(nèi)取代人工作業(yè)，將會(huì)更多的使用力覺(jué)技術(shù)、視覺(jué)技術(shù)和人工智能技術(shù)，使工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)更高的智能化。分布式控制系統(tǒng)從微機(jī)應(yīng)用和控制角度來(lái)看具有實(shí)際意義, 可以應(yīng)用于機(jī)床控制、多關(guān)節(jié)機(jī)器人和多路通訊等眾多場(chǎng)合。本課題根據(jù)應(yīng)用在汽車物流實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的四軸工業(yè)機(jī)械手，從中配置臺(tái)達(dá)伺服驅(qū)動(dòng)器與固高工控機(jī)的參數(shù)，進(jìn)行聯(lián)調(diào)，其中搭建電控系統(tǒng)方面還需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)一步優(yōu)化。通過(guò)本次設(shè)計(jì)得出如下結(jié)論：技術(shù)先進(jìn)工業(yè)機(jī)器人精密化、柔性化、智能化、軟件應(yīng)用開(kāi)發(fā)等先進(jìn)制造技術(shù)于一體，通過(guò)對(duì)這過(guò)程實(shí)施檢測(cè)‘控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理和決策，實(shí)現(xiàn)增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低成本、減少資源消耗和環(huán)境污染。同時(shí)，我也要感謝我的指導(dǎo)老師李教授和吳老師，是因?yàn)樗麄兊亩囟亟虒?dǎo)，讓我不但順利地完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)，而且從他們那里學(xué)到了不少東西。同時(shí)，也感覺(jué)到自己從大學(xué)中學(xué)到的自學(xué)能力和動(dòng)手能力是多么的重要。四年的大學(xué)生涯轉(zhuǎn)眼間就要過(guò)去了，我回想起自己在這里學(xué)到了什么，收獲了什么，得到了什么，一次次的問(wèn)著自己，讓我內(nèi)心十分空擋。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，有過(guò)失落，有過(guò)成功，有過(guò)沮喪，有過(guò)喜悅。然后再通過(guò)通信電纜的參數(shù)配置，尤其電子齒輪比的設(shè)置，來(lái)實(shí)現(xiàn)上下位機(jī)的聯(lián)調(diào)。所以我們看到馬達(dá)轉(zhuǎn)一圈時(shí)，上位機(jī)外部計(jì)數(shù)器就顯示12000，上位機(jī)就可以根據(jù)這個(gè)反饋進(jìn)行閉環(huán)控制。驅(qū)動(dòng)器的數(shù)碼管顯示的是上位機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)。檢出器輸出脈沖設(shè)定最終是顯示在臺(tái)達(dá)的DEMO界面的，必須將界面的脈沖計(jì)數(shù)方式設(shè)置為外部計(jì)數(shù)。即電子齒輪比為10/1。圖59 電子齒輪比的設(shè)置因此，需將電子齒輪比的分子，即P144設(shè)置為10。對(duì)于上位機(jī)來(lái)說(shuō)，由以上內(nèi)容的分析可知，假若我們要1ms發(fā)送8000個(gè)脈沖，相當(dāng)于我們的最高轉(zhuǎn)速為3000r/m，也即必須將上位機(jī)設(shè)置為馬達(dá)轉(zhuǎn)一圈必須發(fā)送16000個(gè)脈沖，而下位機(jī)的馬達(dá)轉(zhuǎn)一圈必須發(fā)送16萬(wàn)個(gè)脈沖是不變的。那么如何使上位機(jī)發(fā)送X個(gè)脈沖，去使下位機(jī)發(fā)送16萬(wàn)個(gè)脈沖？此時(shí)就要用到電子齒輪比了。對(duì)于上位機(jī)來(lái)說(shuō)，發(fā)送X個(gè)脈沖馬達(dá)就轉(zhuǎn)一圈。假若固高一體機(jī)這個(gè)上位機(jī)發(fā)送16000個(gè)脈沖馬達(dá)就轉(zhuǎn)一圈，那么1min轉(zhuǎn)3000r（48000000/1600=3000），即3000r/min能夠發(fā)揮馬達(dá)的速度性能。假若固高一體機(jī)的速度設(shè)為800，相當(dāng)于1ms發(fā)送800脈沖。圖58 電子齒輪比的關(guān)系圖假若我們的上位機(jī)以梯形運(yùn)動(dòng)模式，即發(fā)送“目標(biāo)位置”、“目標(biāo)速度”、“目標(biāo)加速度為例”，介紹有關(guān)數(shù)據(jù)的處理過(guò)程。圖58是關(guān)于電子齒輪比的關(guān)系圖。圖57 脈沖發(fā)送原理圖 電子齒輪比電子齒輪比的設(shè)置主要有兩個(gè)作用。圖56 復(fù)位電路原理圖脈沖發(fā)送端的脈沖發(fā)送原理圖如圖57，實(shí)現(xiàn)了從固高一體機(jī)發(fā)送指令脈沖到臺(tái)達(dá)驅(qū)動(dòng)器，臺(tái)達(dá)驅(qū)動(dòng)器是在PD模式（位置控制模式，只關(guān)心角度）下進(jìn)行了接收脈沖的，完成通信。當(dāng)上位機(jī)發(fā)送復(fù)位請(qǐng)求的時(shí)候，上位機(jī)的發(fā)光二極管N7發(fā)光導(dǎo)通，三極管J7導(dǎo)通。此時(shí)，將使下位機(jī)的發(fā)光二極管N4發(fā)光導(dǎo)通，三極管J4導(dǎo)通，下位機(jī)就會(huì)接收到執(zhí)行動(dòng)作命令允許執(zhí)行。剎車電源為DC24V，嚴(yán)禁與控制信號(hào)電源VDD公用。圖53 報(bào)警電路原理圖剎車端的剎車電路原理圖如圖54，剎車電路是起到了剎住電機(jī)和解除剎車的作用，其工作原理：在電機(jī)的尾部有一個(gè)電磁抱剎，當(dāng)電機(jī)通電時(shí)電磁抱剎通電吸合，這時(shí)它對(duì)電機(jī)不制動(dòng)，就是電機(jī)通電發(fā)光二極管N3發(fā)光導(dǎo)通，三極管J3導(dǎo)通，此時(shí)電磁抱剎通電，電磁開(kāi)關(guān)K1吸合，解除對(duì)電機(jī)的制動(dòng)。表51 上位機(jī)固高一體機(jī)通信電纜（AXISAXISAXISAXIS4）定義引腳信號(hào)說(shuō)明引腳信號(hào)說(shuō)明1OGND+24V 電源地14OVCC+24V 電源輸出2ALM驅(qū)動(dòng)報(bào)警15RESET驅(qū)動(dòng)報(bào)警復(fù)位3ENABLE驅(qū)動(dòng)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7+5V+5V 電源輸出20GND+5V 電源地8DAC模擬輸出21GND+5V 電源地9DIR+步進(jìn)方向輸出22DIR步進(jìn)方向輸出10GND+5V 電源地23PULSE+步進(jìn)脈沖輸出11PULSE步進(jìn)脈沖輸出24GND+5V 電源地12保留保留25保留保留13GND+5V 電源地——————表52 下位機(jī)臺(tái)達(dá)驅(qū)動(dòng)器的通訊接口定義引腳信號(hào)說(shuō)明引腳信號(hào)說(shuō)明引腳信號(hào)說(shuō)明1DO4+數(shù)字輸出16DO6+數(shù)字輸出31DI7數(shù)字輸入2DO3數(shù)字輸出17VDD+24V電源輸出（外部I/O用）32DI6數(shù)字輸入3DO3+數(shù)字輸出18T_REF模擬命令輸入轉(zhuǎn)矩33DI5數(shù)字輸入4DO2數(shù)字輸出19GND模擬輸入信號(hào)的地34DI3數(shù)字輸入5DO2+數(shù)字輸出20V_REF模擬輸入命令速度（+）35PULL HI指令脈沖的外加電源6DO1數(shù)字輸出21OA編碼器A脈沖輸出36/HPULSE高速位置指令脈沖（）7DO1+數(shù)字輸出22/OA編碼器/A脈沖輸出37HPULSE位置指令符號(hào)（）8DI4數(shù)字輸入23/OB編碼器/B脈沖輸出38/SIGN高速位置指令脈沖（+）9DI1數(shù)字輸入24/OZ編碼器/Z脈沖輸出39SIGN位置指令符號(hào)（+）10DI2數(shù)字輸入25OB編碼器B脈沖輸出40/HSIGN高速位置指令符號(hào)（）11COM+電源輸入端（12~24V）26DO4+數(shù)字輸出41/PULSE位置指令脈沖（）12DI9數(shù)字輸入27DO5數(shù)字輸出42HSIGN高速位置指令符號(hào)（+）13OZ編碼器Z脈沖差動(dòng)輸出28DO5+數(shù)字輸出43PULSE位置指令脈沖（+）14COM+VDD(24V)電源的地29GND模擬輸入信號(hào)的地44編碼器Z脈沖開(kāi)集極輸出15DO6數(shù)字輸出30DI8數(shù)字輸入——————表51 固高一體機(jī)和臺(tái)達(dá)驅(qū)動(dòng)器通信電纜表固高一體機(jī)傳輸方式臺(tái)達(dá)驅(qū)動(dòng)器17 A+21 OA4 A22 /OA18 B+25 OB5 B23 /OB19 C+13 OZ6 C24 /OZ23 PULSE+38 HPILSE11 PULSE36 /HPULSE9 DIR+42 HSIGN22 DIR40 /HSIGN10 GND19 GND2 ALM28 ALRM+1 OGND27 ALRM14 OVCC11 COM+3 ENABLE9 SON15 RESET33 ARST其中報(bào)警端的報(bào)警電路原理圖如圖53，當(dāng)異警或緊急停止時(shí)，臺(tái)達(dá)驅(qū)動(dòng)器中的發(fā)光二極管N2發(fā)光導(dǎo)通，三極管J2導(dǎo)通。下位機(jī)臺(tái)達(dá)驅(qū)動(dòng)器的通訊接口定義如圖52。 通信電纜的參數(shù)固高一體機(jī)和臺(tái)達(dá)驅(qū)動(dòng)器的通信電纜，包括脈沖編碼器（角度傳感器）、脈沖發(fā)送端、報(bào)警端、使能端、復(fù)位端和電源端。 上下位機(jī)聯(lián)調(diào) 上下位機(jī)的聯(lián)調(diào)，通過(guò)通信電纜的參數(shù)配置來(lái)實(shí)現(xiàn)。電控系統(tǒng)原理圖如圖52。 電控系統(tǒng)原理圖電控柜的電控系統(tǒng)，主控回路主要由隔離變壓器、電源總開(kāi)關(guān)、工控機(jī)、交流接觸器、四個(gè)小型斷路器、四個(gè)馬達(dá)和對(duì)應(yīng)的伺服驅(qū)動(dòng)器。當(dāng)電控系統(tǒng)要停止時(shí)，按下伺服停止按鈕SB1，交流接觸器KM斷電，整個(gè)電控系統(tǒng)斷電。外部電源原理圖如圖51。 搭建電控柜的電控系統(tǒng)圍繞著課題所選的上下位機(jī)，結(jié)合各相關(guān)的電控元件，從中配置臺(tái)達(dá)伺服驅(qū)動(dòng)器與固高工控機(jī)的參數(shù)，搭建起整套電控系統(tǒng)，即電控柜的電控系統(tǒng)。第五章 配置上下位機(jī)的通信參數(shù)第五章 配置上下位機(jī)的通信參數(shù)近年來(lái), 工業(yè)機(jī)器人技術(shù)作為現(xiàn)代科技的一種突出代表, 在許多生產(chǎn)領(lǐng)域中身手不凡。（4）外形尺寸外形物理尺寸為220mmⅹ132mm 本章小結(jié)本章中的設(shè)計(jì)確定GUC400EXXM01L3型號(hào)的GUC 運(yùn)動(dòng)控制器的接口定義，同時(shí)確定電源接口（POWER）的定義、驅(qū)動(dòng)器接口（AXISAXISAXISAXIS4）定義、模擬量輸入輸出接口（Analog）定義、 輔助編碼器amp。（2）A/D (可選項(xiàng))經(jīng)同步串行口與運(yùn)動(dòng)控制器相連，輸入路數(shù)8 路(單端雙極性)，輸入范圍10V～+10V，分辯率12bit，精度+/1bit，最高采樣速率50KHz (單路)。 通用端子板的技術(shù)參數(shù)（1）光耦隔離I/O 光耦的輸入規(guī)格：隔離電壓50