基于RTAI及EtherMac實時以太網(wǎng)的碼垛機器人控制平臺.pdf

1、機器人技術(shù)作為制造業(yè)以及自動化產(chǎn)業(yè)的尖端技術(shù)，在幫助企業(yè)提高生產(chǎn)水平，降低工人勞動強度，提高重復(fù)加工精度等方面都有優(yōu)異表現(xiàn)。而在產(chǎn)品自動化以及物流產(chǎn)業(yè)中，碼垛機器人柔性工作能力強和占地面積小，并且具有同時碼垛多個料垛和處理多種物料等強大的功能，這些特點使得碼垛機器人越來越受到用戶的青睞，迅速占領(lǐng)碼垛市場。
　　 本文的工作是搭建一個碼垛機器人控制平臺。根據(jù)絲杠式碼垛機器人機械結(jié)構(gòu)的特點，給出了其控制平臺的功能要求。根據(jù)控制平臺的

2、功能要求以及機械結(jié)構(gòu)，對電機選型以及工作空間進(jìn)行了具體介紹。在運動控制方面，拋棄了傳統(tǒng)的近似的運動學(xué)逆解算法，通過對碼垛機器人機械結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，建立了該結(jié)構(gòu)的非線性方程組，并利用計算機的強大計算能力以及牛頓迭代數(shù)值法來實現(xiàn)高階非線性方程的運動學(xué)逆解的求解;面對碼垛機器人高速重載的工作要求，為了減少碼垛機器人工作過程中的撞擊力，提出了一種基于S曲線加減速的速度規(guī)劃算法，使得機器人在提速階段，初始加速度較小，從而減小工作過程中的撞擊力。

3、
　　 本文采用的控制硬件平臺基于EtherMAC(Ethernet for Manufacturing Automatation Control)實時以太網(wǎng)通訊協(xié)議，工控PC與控制節(jié)點之間通過標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)進(jìn)行通信?？刂乒?jié)點將所有的驅(qū)動器以及I/O信號聯(lián)接，負(fù)責(zé)控制數(shù)據(jù)的下發(fā)以及反饋數(shù)據(jù)的信息收集。采用的控制軟件平臺為Microsoft公司的Windows CE 6.0實時操作系統(tǒng)，實現(xiàn)了模塊化的控制軟件架構(gòu)，譬如運動控制模塊、人