机器人(6轴机械臂控制器)开发经验

名称: 机器人(6轴机械臂控制器)开发经验 类型: .rar 大小: 0.75 MB 来源: http://www.robotain.com 时间: 2009-12-22 下载点击下载()
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内容简介

采用个人电脑作为即时控制系统,具有成本低廉与元件来源充裕的优点。如果配合快速控制开发技术,可以大幅地缩短开发控制器的时程与降低发生错误的机会;尤其对于具有复杂机械结构与安全顾虑的油压伺服控制的重型六轴机械臂而言,更形重要。 

本文说明笔者使用Matlab, Simulink, Stateflow, xPCTarget 及相关工具,开发一套具有远端监控与人机界面的六轴油压机械臂伺服控制系统的详细过程。文中说明如何使用适当的Mathworks 软体工具,针对具有非稳定系统特性的机械臂,鉴别其六个关节的动态系统数学模型参数;设计伺服控制回路;及必需的安全功能。除此,还透过xPCTarget 的API函数,完成功能丰富的人机界面程式。所有的控制器功能完全在Simulink 内完成。而硬体驱动程式部份,除12-轴resolver 介面卡为xPCTarget 提供之外,全部使用研华公司的PCI系列的数位及类比介面卡,使用自行开发的硬体驱动程式方块。 

为提高机械臂使用的安全性,我们以Stateflow 设计所有的supervisory control 的安全机制与操作流程控管,以确保机械臂的整个操作过程,都在预定的规划中,排除危险的操作步骤。 

最后完成的控制系统包含一台即时控制电脑与一台以网路连线的人机界面电脑。前者负责即时六轴的伺服控制与座标转换计算;后者的介面程式是以Visual Basic 与Direct3D,配合xPCTarget API 开发与控制电脑的资料交换介面。使用者不但可以透过网际网路遥控,与即时视讯监看远端机械臂的工作情形,也可以透过3D 模型的方式,显示机械臂的状态。由于使用上述开发Mathworks 工具的缘故,不但全部的开发时间仅有8个月,而且功能也十分先进的...

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