點(diǎn)膠機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與路徑規(guī)劃研究.pdf

1、近年來流體點(diǎn)膠技術(shù)在生物學(xué)、半導(dǎo)體封裝、微機(jī)電系統(tǒng)等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用，該技術(shù)采用一種受控的方式對(duì)膠體進(jìn)行精確分配。點(diǎn)膠工藝的復(fù)雜性使得點(diǎn)膠的質(zhì)量和性能難以得到有效保證，故提高點(diǎn)膠系統(tǒng)的穩(wěn)定性、精確性和可重復(fù)性顯得異常重要。
　　本課題采用了基于時(shí)間-壓力型的桌面直角坐標(biāo)機(jī)器人作為點(diǎn)膠系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，并對(duì)系統(tǒng)的控制方案進(jìn)行了研究。為了減輕微控制器的壓力，控制研發(fā)成本，提高系統(tǒng)的靈活性和穩(wěn)定性,本文提出了一種基于專用控制芯片

2、的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。文中設(shè)計(jì)了以高性能AVR處理器、TMC429運(yùn)動(dòng)控制芯片、TMC262電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片和TMC424增量式編碼接口芯片為核心的運(yùn)動(dòng)控制板。設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)控制板上集成了RS232、RS485、CAN總線等多通信接口，增強(qiáng)了運(yùn)動(dòng)控制板的通信功能。此外，設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)控制板具有即插即用功能。設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)控制板能按照預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)位置和目標(biāo)速度自主運(yùn)行所有實(shí)時(shí)關(guān)鍵任務(wù)，且允許目標(biāo)位置和目標(biāo)速度可隨時(shí)更改。這些任務(wù)若交由微處理器來獨(dú)立完

3、成，則需占用許多的系統(tǒng)資源。所以專用控制芯片的使用，可將微處理器解放出來，以便微處理器把資源用在對(duì)系統(tǒng)更高層次的控制和接口的擴(kuò)展上。與此同時(shí)，為提高控制精度，針對(duì)位置反饋設(shè)計(jì)了參數(shù)自整定模糊PID控制器。MATLAB的仿真結(jié)果表明，模糊PID控制效果較普通的PID控制效果更優(yōu)越。由于在批量加工時(shí)，減少點(diǎn)膠機(jī)的膠槍相對(duì)移動(dòng)距離對(duì)提高生產(chǎn)效率意義顯著，本文引入了蟻群算法以對(duì)路徑進(jìn)行優(yōu)化。
　　在完成好控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)后，對(duì)系統(tǒng)各項(xiàng)