关键词:机器人控制
2.1.4网络操作模块
网络操作模块由Web服务器、局域网操作客户端、以太网操作客户端等构成,该模块完成机器人网络操作功能,包括局域网机器人操作和基于Web的互联网远程机器人操作。
现在的过程控制中大多采用现场总线技术,但是现场总线的根本性缺点是他的开放性是有条件,不彻底的。由于以太网的速度很快(可以达到100 Mb/s甚至更高),并且因其具有很好的兼容性、普及性,现场总线控制网络已经逐步转向以太控制网络,以太网+TCP/IP协议的模式逐步进入程控领域。同时,由于以太网和互联网能够方便地实现互连,因此, 采用以太网结合互联网为机器人网络操作的理想方式。
通用对象请求代理体系结构(Common Object Request Broker Architecture,CORBA)是一种新兴的面向对象分布式计算技术,使用CORBA体系结构,不同操作系统、不同编程语言、不用网络协议的应用系统可以方便的进行互操作,很容易地集成在一起。
本实验室系统实现网络操作采用了CORBA技术,本地操作模块中的PC机作为CORBA服务器,提供机器人网络操作的CORBA服务,局域网内的其他PC机作为CORBA客户端,调用CORBA服务从而实现机器人的局域网网络操作。Internet远程机器人操作采取二级调用的策略,局域网内的Web服务器在互联网上提供Web服务,同时在局域网中他又是CORBA客户端。互联网远程操作客户端首先通过Web服务向Web服务器发出远程操作请求,然后,Web服务器根据请求再向CORBA服务器发出局域网操作请求,从而实现Internet机器人操作。
2.2软件实现及讨论
本实验室采用模块化设计方法开发软件系统,模块采用面向对象的端口设计方法,对象内部状态和方法对其他模块隐藏,只有对象的端口对其他对象可见,模块间通过全局状态信息数据库机制进行信息交换。本系统中采用Windows 2000操作系统和 VB语言。软件结构如图5所示。
首先基于运动控制卡及其他设备的驱动建立一函数库,该函数库向应用程序提供一组标准服务,通过此函数库的访问即可完成用户所需功能,同时该函数库将应用程序与底层软硬件隔离。本结构中将基于函数库的各软件模块进行了分类,分别为:运动操作类、算法操作类、总线设备操作类和网络服务类。
运动操作类完成机器人运动操作的软件实现。示教模块通过再现示教得到运动任务,机器 人语言输入与解释模块通过机器人语言得到运动任务,运动任务包含目标点、运动速度、插补方式等信息。规划与插补模块根据运动任务完成任务规划、轨迹规划和轨迹插补,得到机器人轨迹再现点序列。最终再现模块启动运动控制卡再现程序并将再现点序列顺序送入DPRA M,供PMAC读取并控制机器人完成相应运动。位置、速度、加速度采集模块完成机器人各轴或末端的位置、速度、加速度信息采集及信息显示。