【正文】 事、醫(yī)療衛(wèi)生、生活服務(wù)等領(lǐng)域機(jī)器人的應(yīng)用也越來(lái)越多，如無(wú)人偵察機(jī)(飛行器)、直角坐標(biāo)機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、家政服務(wù)機(jī)器人等均有應(yīng)用實(shí)例。鑒于此，工業(yè)機(jī)器人可以說(shuō)是節(jié)約勞動(dòng)生產(chǎn)力，提高產(chǎn)量的尤物，是人類機(jī)械化提高的一個(gè)重要標(biāo)志。我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人較晚，目前處于引進(jìn)消化階段。從工業(yè)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)看，智能化控制技術(shù)將是工業(yè)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的主要方向。然后熟讀固高一體機(jī)的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)，進(jìn)行電路搭建和調(diào)試配置。之后再結(jié)合上下位機(jī)，設(shè)計(jì)電控柜的電控原理圖。另外，還要翻譯一篇與論文相關(guān)的外文資料。第一階段（）是查閱設(shè)計(jì)相關(guān)資料和文獻(xiàn)，完成開(kāi)題報(bào)告。第三階段（）是完車成高一體機(jī)的單路搭建和參數(shù)配置，繪制固高一體機(jī)的通用輸入及通用輸出端子板。第五階段（）是進(jìn)行上下位機(jī)聯(lián)調(diào)，翻譯有關(guān)英文資料，撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。第七階段（）是完成畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。21 電控系統(tǒng)原理圖工業(yè)機(jī)器人的電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)必須考慮以下方面的要求：（1）系統(tǒng)優(yōu)越性：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰，安裝、操作簡(jiǎn)單，適用于各類使用環(huán)境，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性好。（3）準(zhǔn)確性：系統(tǒng)定位準(zhǔn)確，偏差小，以達(dá)到較高的精度要求。主電路：由三角插頭接通交流電源220V→主控開(kāi)關(guān)→交流接觸器主觸頭→交流伺服驅(qū)動(dòng)器→交流伺服電機(jī)。圖22 臺(tái)達(dá)驅(qū)動(dòng)器的電路原理圖電路工作原理如下：當(dāng)電機(jī)M要運(yùn)行時(shí)，合上主控開(kāi)關(guān)，按下啟動(dòng)按鈕SB2，交流接觸器KM通電并自鎖，此時(shí)交流接觸器主觸頭接通，交流伺服驅(qū)動(dòng)器上電驅(qū)動(dòng)電機(jī)M正常運(yùn)行。當(dāng)出現(xiàn)故障或其他緊急情況是，可按下急停開(kāi)關(guān)，控制回路立馬斷電，電機(jī)M緊急停止。（2）在停電時(shí)，主控開(kāi)關(guān)或刀閘開(kāi)關(guān)沒(méi)有及時(shí)關(guān)掉或忘記關(guān)掉，在下一次有電時(shí)，因?yàn)闆](méi)有關(guān)掉開(kāi)關(guān)，線路接通會(huì)造成嚴(yán)重事故（電機(jī)突然在運(yùn)轉(zhuǎn)），當(dāng)然此次實(shí)踐只是單單調(diào)試而已，不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重事故。當(dāng)然交流接觸器也有起失壓和欠壓的保護(hù)作用。圖24 面板各部名稱表21 面板各部功能名稱功能顯示器五組七段顯示器用于顯示監(jiān)視值、參數(shù)值及設(shè)定值。MODE 鍵切換監(jiān)視模式/參數(shù)模式/異常顯示，在編輯模式時(shí)，按MODE 鍵可跳出到參數(shù)模式。編輯模式下閃爍漢字左移可用于修正較高的設(shè)定漢字值。UP 鍵變更監(jiān)視碼、參數(shù)碼或設(shè)定值。SET 鍵顯示及儲(chǔ)存設(shè)定值。在參數(shù)模式下，按 SET 鍵可進(jìn)入編輯模式。然后才進(jìn)入監(jiān)控模式。(3) 當(dāng)有新的異常發(fā)生時(shí)，無(wú)論在任何模式都會(huì)馬上切到異常顯示模式下，按下MODE 鍵可切換到其他模式，當(dāng)連續(xù)20 秒沒(méi)有任何鍵被按下，則會(huì)自動(dòng)切換回異常模式。此時(shí)監(jiān)視變數(shù)符號(hào)會(huì)持續(xù)顯示約一秒鐘。UP／DOWN 鍵可變更后二漢字參數(shù)碼。顯示器同時(shí)會(huì)顯示此參數(shù)對(duì)應(yīng)的設(shè)定值，此時(shí)可利用UP／DOWN 鍵修改參數(shù)值，或按下MODE 鍵脫離編輯設(shè)定模式并回到參數(shù)模式。(8) 設(shè)定值修正完畢后，按下SET 鍵，即可進(jìn)行參數(shù)儲(chǔ)存或執(zhí)行指令。 狀態(tài)顯示（1）儲(chǔ)存設(shè)定顯示：當(dāng)參數(shù)編輯完畢，按下SET 儲(chǔ)存設(shè)定鍵時(shí)，面板顯示器會(huì)依設(shè)定狀態(tài)持續(xù)顯示設(shè)定狀態(tài)符號(hào)一秒鐘。只讀參數(shù)，寫(xiě)入禁止（ReadOnly）。設(shè)定值不正確或輸入保留設(shè)定值（Out of Range）。此參數(shù)須重新開(kāi)機(jī)才有效（Power On）。負(fù)號(hào)：當(dāng)資料以 10 進(jìn)位顯示時(shí)，最左邊的兩個(gè)小數(shù)點(diǎn)代表負(fù)號(hào)，不論16/32 位資料皆同。（3）警示信息顯示表24 儲(chǔ)存設(shè)定顯示說(shuō)明顯示符號(hào)內(nèi)容說(shuō)明驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生錯(cuò)誤時(shí)，顯示警示符號(hào)’AL’及警示代碼’nnn’。（4）正負(fù)號(hào)設(shè)定顯示表25 正負(fù)號(hào)設(shè)定顯示說(shuō)明顯示符號(hào)內(nèi)容說(shuō)明進(jìn)入編輯設(shè)定模式時(shí)，可按下UP／DOWN 鍵來(lái)增減顯示的內(nèi)容值。SHIFT 鍵連續(xù)按2 秒，可切換正（+）、負(fù)（）符號(hào)。（5）監(jiān)控顯示驅(qū)動(dòng)器電源輸入時(shí)，顯示器會(huì)先持續(xù)顯示監(jiān)控顯示符號(hào)約一秒鐘。在監(jiān)控模式下可按下UP 或DOWN 鍵來(lái)改變欲顯示的監(jiān)視變數(shù)，或可直接修改參數(shù)P002來(lái)指定監(jiān)視代碼。當(dāng)：P002 值為4，然后再顯示脈沖指令輸入脈沖數(shù)。C]17共振頻率（低位就是第一共振點(diǎn)，高位就是第二共振點(diǎn)）[Hz]18相對(duì)于編碼器 Z 相的絕對(duì)脈沖數(shù)，也就是Z相原點(diǎn)處的數(shù)值為0 往前往后轉(zhuǎn)為正負(fù)5000 pulse19映射參數(shù)1：顯示參數(shù)P025 的內(nèi)容（由 P035 指定映射的目標(biāo)）20映射參數(shù)2：顯示參數(shù)P026 的內(nèi)容（由 P036 指定映射的目標(biāo)）21映射參數(shù)3：顯示參數(shù)P027 的內(nèi)容（由 P037 指定映射的目標(biāo)）22映射參數(shù)4：顯示參數(shù)P028 的內(nèi)容（由 P038 指定映射的目標(biāo)）23監(jiān)視變數(shù)1：顯示參數(shù)P009 的內(nèi)容（由 P017 指定監(jiān)視變數(shù)代碼）24監(jiān)視變數(shù)2：顯示參數(shù)P010 的內(nèi)容（由 P018 指定監(jiān)視變數(shù)代碼）25監(jiān)視變數(shù)3：顯示參數(shù)P011 的內(nèi)容（由 P019 指定監(jiān)視變數(shù)代碼）26監(jiān)視變數(shù)4：顯示參數(shù)P012 的內(nèi)容（由 P020 指定監(jiān)視變數(shù)代碼） 異常狀態(tài)記錄顯示操作進(jìn)入?yún)?shù)模式 P400 ~ P404 后，按下SET 鍵，可顯示對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤歷史記錄碼。為了安全起見(jiàn)，寸動(dòng)速度建議在低轉(zhuǎn)速下進(jìn)行，寸動(dòng)模式以所設(shè)定的寸動(dòng)速度來(lái)作等速度移動(dòng)，以下是我們的說(shuō)明。從實(shí)踐操作和總結(jié)的過(guò)程中，就會(huì)發(fā)現(xiàn)DI1—DI9由參數(shù)P210~ P21P236參數(shù)來(lái)設(shè)置，而且是自由設(shè)置，比如可以規(guī)定P210設(shè)為DI1—DI9中的任意一個(gè)，就是設(shè)置參數(shù)要改變。以下對(duì)P210參數(shù)進(jìn)行詳解。當(dāng)參數(shù)重新修正后，請(qǐng)重新啟動(dòng)電源以確保功能正常運(yùn)作。沒(méi)注意發(fā)現(xiàn)是不知道這個(gè)奇怪的功能的，這也是在后面“空載的速度測(cè)試”也要用到的，它可以用軟件版（用PC）來(lái)調(diào)機(jī)，也可以用上面的方法來(lái)手動(dòng)版調(diào)機(jī)。（2）STEP 2：設(shè)定參數(shù)P405 為寸動(dòng)速度（單位：r/min），將欲寸動(dòng)速度設(shè)定后，按下SET 鍵后，驅(qū)動(dòng)器將進(jìn)入JOG 模式 ，在里面按上下鍵就可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)啦！當(dāng)你按到P405里面時(shí)，有個(gè)速度讓你自己設(shè)定，初值是20，就是20r/min，可以設(shè)定最高速度3000r/min，設(shè)定好之后就會(huì)出現(xiàn)按一下SET鍵就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)這樣的“JOG”界面，這就是寸動(dòng)界面，在這個(gè)界面按UP和DOWN鍵就會(huì)出現(xiàn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在下面范例中寸動(dòng)速度有初值20r/min調(diào)整為100r/min。然后要安裝USB驅(qū)動(dòng)，安裝時(shí)要根據(jù)要求來(lái)安裝,不然會(huì)丟失一些數(shù)據(jù)，致使調(diào)機(jī)不順暢。圖29 未交流伺服驅(qū)動(dòng)器的顯示狀態(tài)圖210 連接交流伺服驅(qū)動(dòng)器的顯示狀態(tài)“編輯DI/O功能項(xiàng)目”這一塊的DI1DI9（DO1DO9不管）設(shè)置根據(jù)“表1”來(lái)設(shè)定，可以手動(dòng)設(shè)定也可以軟件設(shè)定。用軟件設(shè)置后，其數(shù)值會(huì)寫(xiě)入伺服器，不信的可以手動(dòng)查一下伺服器的內(nèi)容，比如你將DI8起初設(shè)置為“0”，然后在軟件上面設(shè)置DI8為“馬達(dá)緊急停止”之后查一下伺服器的參數(shù)P217是不是由0變到121。但這“編輯DI/O功能項(xiàng)目”一塊先不看，具體后面在“空載的速度測(cè)試 ”軟件版調(diào)試會(huì)詳細(xì)說(shuō)明。勾選“強(qiáng)制伺服 ON”就啟動(dòng)伺服器，在“寸動(dòng)速度”輸入速度值，就可以實(shí)現(xiàn)高低速調(diào)節(jié)。至于“方向反轉(zhuǎn)”可以不理。完成這些任務(wù)后，進(jìn)行寸動(dòng)模式的調(diào)試，即空載JOG調(diào)試，這是在操作面板上操作的。第三章 固高一體機(jī)的調(diào)試配置第三章 固高一體機(jī)的調(diào)試配置 固高一體機(jī)的電路搭建 電機(jī)控制系統(tǒng)的基本組成使用固高科技生產(chǎn)的GUC 系列運(yùn)動(dòng)控制器，搭建一個(gè)完整的電機(jī)控制系統(tǒng)時(shí)，一般需要以下幾部分器件組成：GUC 系列運(yùn)動(dòng)控制器；步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)；步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；驅(qū)動(dòng)器電源；+24V 直流電源（用于GUC 系列運(yùn)動(dòng)控制器及接口板電源）；原點(diǎn)開(kāi)關(guān)、正/負(fù)限位開(kāi)關(guān)（根據(jù)系統(tǒng)需要可選）；顯示器、輸入設(shè)備或?qū)Ｓ萌藱C(jī)界面（根據(jù)系統(tǒng)需要可選）；IO 擴(kuò)展模塊（根據(jù)系統(tǒng)需要可選）。采用控制伺服電機(jī)時(shí)：如果使用的是GUCX00XXV 運(yùn)動(dòng)控制器的模擬量輸出功能時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器應(yīng)設(shè)置為速度控制方式。如果使用的是GUCX00XXG 運(yùn)動(dòng)控制器，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器應(yīng)選為位置控制方式，且控制器和驅(qū)動(dòng)器的脈沖模式設(shè)置要一致。圖31 采用G UC 運(yùn)動(dòng)控制器組成的控制系統(tǒng)框圖 GUC 運(yùn)動(dòng)控制器電源連接圖GUC 系列運(yùn)動(dòng)控制器為用戶提供了構(gòu)成PC 系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出設(shè)備接口，如VGA、PSUSB 等，用戶可將顯示器、鍵盤(pán)，鼠標(biāo)等通用輸入輸出設(shè)備連接到這些接口上以組成PC 系統(tǒng)。直流電源接到控制器POWER 接口上，接通后控制器上的2 個(gè)LED 指示燈亮起，表明GUC 運(yùn)動(dòng)控制器已上電工作。電源連接如圖32 所示。連接時(shí)應(yīng)根據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn):1．驅(qū)動(dòng)器報(bào)警輸入信號(hào)為常閉狀態(tài)，（用戶不用時(shí)，請(qǐng)將該輸入對(duì)OGND 短接）；2．系統(tǒng)的限位開(kāi)關(guān)須接成常閉狀態(tài)；3．原點(diǎn)開(kāi)關(guān)為常開(kāi)狀態(tài)。圖33 專用輸入、輸出信號(hào)連接圖 編碼器輸入連接方法GUC 系列運(yùn)動(dòng)控制器在每個(gè)軸上各提供一個(gè)編碼器接口，此外還提供了1~2 個(gè)輔助編碼器接口（輔助編碼器接口數(shù)量視具體型號(hào)而定）。本實(shí)驗(yàn)采用編碼器雙端輸入信號(hào)，用雙絞線屏蔽電纜連接，提高抗干擾性能，穩(wěn)定性更高。（1） 模擬量輸出連接方法模擬量輸出通過(guò)驅(qū)動(dòng)器接口的PIN8 輸出。圖36 模擬量輸出模式的電氣接線圖(2) 脈沖輸出連接方法脈沖/方向輸出信號(hào)通過(guò)驅(qū)動(dòng)器接口的2211 腳輸出，參考地為+5V 電源地。默認(rèn)情況下控制器輸出脈沖+方向信號(hào)模式。本實(shí)驗(yàn)采用脈沖+方向模式進(jìn)行配置驅(qū)動(dòng)器參數(shù)。在正/負(fù)脈沖模式下，引腳22 輸出差動(dòng)的正轉(zhuǎn)脈沖控制信號(hào)，引腳211 輸出差動(dòng)的反轉(zhuǎn)脈沖控制信號(hào)。信號(hào)連接方法見(jiàn)圖3輸出波形見(jiàn)圖38。當(dāng)通用IO 的輸出接感性負(fù)載時(shí)，應(yīng)考慮連接用于反電勢(shì)泄放的二極管。圖39 通用輸入/輸出信號(hào)連接圖 模擬量輸入連接方法GUC 系列運(yùn)動(dòng)控制器提供可選的模擬量輸入功能（視具體型號(hào)而定）。圖310 模擬輸入信號(hào)連接圖 固高一體機(jī)的參數(shù)配置GUC 系列運(yùn)動(dòng)控制器為用戶提供了相應(yīng)的硬件調(diào)試軟件。 Demo 介紹雙擊MCT2008 .exe，啟動(dòng)Demo。圖312 Demo 主界面“控制”菜單包括對(duì)控制器復(fù)位、多控制器環(huán)境下控制器的切換等。“工具”菜單包括一些工具，如控制器配置等?！皫椭辈藛伟ū綝emo 的使用幫助文檔（F1）。圖313 控制器配置對(duì)話框控制器配置用于對(duì)控制器的某些選項(xiàng)進(jìn)行配置，包括脈沖輸出模式、限位、編碼器、Home、控制模式（僅對(duì)SV 卡）等。通過(guò)配置對(duì)話框的“控制”—“寫(xiě)入控