直角坐標機器人運動控制硬件和軟件的設計及實現(xiàn)(參考版)
2025-07-09 13:01本頁面
【正文】 O P T O 公 共 陽 端 ( X 軸 ）D I R 方 向 電 平 （ X 軸 ）C P 步 進 脈 沖 （ X 軸 ）O P T O 公 共 陽 端 （ Y 軸 ）D I R 方 向 電 平 （ Y 軸 ）C P 步 進 脈 沖 （ Y 軸 ）O P T O 公 共 陽 端 （ Z 軸 ）D I R 方 向 電 平 （ Z 軸 ）C P 步 進 脈 沖 （ Z 軸 ）加工腳踏開關X+限位+24VDCVGNDX限位X零位Y+限位Y限位Y零位Z+限位Z限位Z零位防碰撞口面板手動X+面板手動X面板手動Y+面板手動Y面板手動Z+面板手動Z面板手動停止空走激 光開 關吹 氣開 關D B 6 2 排 線 。軟件設置可以自定義端口。DI9~DI19 默認 為高電平有效，觸發(fā) 電位為 高電平 (15V)， 輸入方式：光電隔離 。連接示意圖如下圖所示： +D C 2 4 Ｖ接 口 板開 關 電 源V G N D+ 2 4 V 圖 210 接口板 與外部電源連接示意圖 通用輸出 1. 繼電器輸出 8 路繼電器，干觸點規(guī)格： 250VAC/10A,30VDC/10A. 2. DOUT0~7 引腳定義 NO 常開 COM 公共端 NC 常閉 ? 八個繼電器輸出引腳定義一致，初始上電繼電器不吸合，軟件有輸出命令繼電器吸合。 接口 卡需要 24V/2A 的 直流 電 供電，如果使用 電源 時，還有其他用電器在負載電路，核算 功率保證 接口 的供電充足 。 接口 布局如圖 29 所示： DB62接口繼 電 器1繼 電 器2繼 電 器3繼 電 器4繼 電 器5X 軸 Y 軸 Z 軸2 0 路 通 用 輸 入2 4 V D C 供 電繼 電 器6繼 電 器7繼 電 器8C 軸 P W M / D A29 LCC 接口板 示意圖 接口 采用六角螺柱支撐，螺母緊固在電器柜的座板上 ，使用 DB62 電纜 即可將控制卡與接口卡連接。 接口 卡 接口 卡的尺寸為 110mm*220mm， 接口卡的各 個端口分別掛載相應的運動執(zhí)行件（ 電機 的驅(qū)動器） 及 I/O 設備 。 通信 模塊 是 PCI 控制卡 和計算機交互的 模塊 ，包括一個雙向的 FIFO 通道和 PC 機 中斷 電路 。它帶有 2Meg RAM 和 2 Meg flash EEPROM， 以及 控制卡 固件。 實現(xiàn) 觸發(fā)器 的中斷，以實現(xiàn)中斷共享。根據(jù) 傳輸 信息的不同，可以分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線，分別 傳遞 數(shù)據(jù)信息、地址信息和控制信息。 如圖 26 所示 ， PCI 控制卡 通過 PCI 總線 將計算機主板的 PCI 卡槽 與計算機連接起來，控制卡通過雙絞屏蔽排線與接口卡連接 。控制卡插座為 DB62母頭插座，配用 DB62公對公連線，與接口卡上的 DB62母頭插座連接；接口卡再與控制 X、 Y、 Z、 R（ 4個軸）的驅(qū)動器及外部輸入輸出線路連接。 圖 26 硬件 組織結構 圖 27 系統(tǒng) 連接結構圖 LMW401P 控制卡 面向步進電機及伺服驅(qū)動器設計，單塊卡支持四軸聯(lián)動，8 路 輸出及 20 路 輸入，配合 LC5 激光 焊接 軟件 能完成復雜的激光焊接 加工。 本課題 研究主要以武漢力兆數(shù)控有限公司 自主 開發(fā)的 開環(huán) 激光控制 系統(tǒng)——LC 5 激光焊接 控制系統(tǒng)為例。 控制系統(tǒng) 硬件結構 系統(tǒng) 的硬件是 由 上位機和下位機兩層構成的。 但 當 采用雙滑塊 或者 多滑塊 剛性連接 時，負載能力可以增加到 5 倍 甚至 10 倍 。實現(xiàn) 轉(zhuǎn)化 的機構主要是滾珠絲杠機構 （ Z 軸 ）和同步齒形帶機構 （ X、 Y 軸 ）。通過 各種各樣的直角坐標機器人和其他機械裝置的 配合 ，可以 應用到汽車、電機等自動化的 生產(chǎn)線 上 。在很多場合可以一次抓取多個工件。通常選用工控機加運動控制卡 ， 和帶軸卡功能及的驅(qū)動電機來做控制系統(tǒng)。 控制系統(tǒng) 機器人要在一定時間內(nèi)完成特定的任務 , 比如每 完成一次搬運工 作， 在完成抓取 、 加速運動 、 高速運動 、 減速運動 、 釋放工件等同時 ， 還要與相 關的設備進行通訊， 以 實現(xiàn)一些時序上的協(xié)調(diào)同步。 運動軸 的 驅(qū)動 系統(tǒng) 直角坐標機器人的傳動主要是通過驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)動帶動同步帶運動 ， 同步帶帶動直線導軌上的滑塊運動。 直角 坐標機器人 結構 和特點 本文 主要研究直角坐標機器人，所以特別對其進行介紹。它 分為 位置準確度和姿態(tài)準確度。空間分辨率 是 一種包括 控制分辨率 、機械誤差 和 計算機計算時的圓整、近似計算等誤差計算在內(nèi)的誤差。 l 為 臂長。 控制分辨率 是機器人 控制器 根據(jù)指令控制的最小位移增量。因為 末端執(zhí)行器 的 尺寸 和形狀是多種多樣的，為了 真實的 反映機器人的特征參數(shù) ，
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