基于Windows-RTX的碼垛機(jī)器人控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì).pdf

1、物流產(chǎn)業(yè)對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn)日益突出。碼垛是提高物流系統(tǒng)中物資搬運(yùn)效率和存儲利用率的重要手段,使用碼垛機(jī)器人代替人工碼垛已經(jīng)成為物流行業(yè)發(fā)展的趨勢。碼垛機(jī)器人可以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,并提高系統(tǒng)應(yīng)對新的物流需求的能力。研究具有自主知識產(chǎn)權(quán)的碼垛機(jī)器人對于提高民族企業(yè)的競爭力具有重要的意義。
　　本文討論了碼垛機(jī)器人的控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。首先分析了碼垛機(jī)器人在自動化生產(chǎn)線上的應(yīng)用并分析了其功能需求,然后分析德馬物流公司設(shè)計(jì)的機(jī)器人本體機(jī)

2、構(gòu),推導(dǎo)了機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)和逆運(yùn)動學(xué)方程,采用S型加減速的速度控制方法實(shí)現(xiàn)了在關(guān)節(jié)空間和笛卡爾空間的軌跡規(guī)劃算法。碼垛機(jī)器人是一個實(shí)時多任務(wù)系統(tǒng),搭建了控制系統(tǒng)的硬件平臺并設(shè)計(jì)了示教盒的硬件結(jié)構(gòu)后,全面分析了各操作系統(tǒng)的實(shí)時性、多任務(wù)處理能力、價格后創(chuàng)新性的提出了基于Windows/RTX的實(shí)時控制系統(tǒng)方案,它能夠充分利用Windows豐富的資源,同時擴(kuò)展實(shí)時模塊RTX來滿足機(jī)器人對實(shí)時性的要求以彌補(bǔ)Windows在實(shí)時性方面的缺陷。在參

3、考經(jīng)典的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)OSI模型的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了包含接口層、功能層、應(yīng)用層的控制系統(tǒng)層次化體系結(jié)構(gòu);并基于機(jī)器人控制器開放性設(shè)計(jì)思想提出了將碼垛機(jī)器人的作業(yè)任務(wù)按功能進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)的方法,有利于軟件維護(hù)和升級。應(yīng)用多線程技術(shù)來大大縮減任務(wù)之間的切換時間和通信代價,提高了系統(tǒng)軟件的整體性能。最后,編寫了三個層次下的各個模塊,初步完成了控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì),為以后更高層次的碼垛機(jī)器人應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。通過重復(fù)定位精度的實(shí)驗(yàn)證明,設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)能夠滿足