基于現(xiàn)場總線的碼垛機器人控制系統(tǒng)研究.pdf

1、機器人是20世紀人類最偉大的發(fā)明之一，而碼垛機器人則是其中廣泛應用的代表。碼垛機器人作為現(xiàn)代碼垛系統(tǒng)中最重要的設備，它的操作范圍、碼垛速度、穩(wěn)定性和可靠性等工作能力決定了整個碼垛系統(tǒng)設計的成敗。而其控制系統(tǒng)性能在很大程度上決定了碼垛機器人的性能。一個良好的控制系統(tǒng)要有靈活方便的操作方式，多種形式的運動控制方式和安全可靠性，并且控制性能要能夠滿足工作要求。本文從碼垛機器人的這些特性出發(fā)，在深入研究了現(xiàn)場總線技術、機器人控制技術及工業(yè)控制網(wǎng)

2、絡技術的基礎上，完整的設計了這個基于現(xiàn)場總線的碼垛機器人的控制系統(tǒng)。
　　 首先，本文考察了當前國內(nèi)外碼垛機器人的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，說明了研究碼垛機器人控制系統(tǒng)的目的和意義。現(xiàn)場總線作為一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線，主要解決工業(yè)現(xiàn)場的智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機構等現(xiàn)場設備間的數(shù)字通信以及這些現(xiàn)場控制設備和高級控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問題。文中概要介紹了常用現(xiàn)場總線的特點、發(fā)展現(xiàn)狀和研究方向，詳細闡述了本系統(tǒng)中所使用的ETHERNETPo

3、werlink實時以太網(wǎng)的通信協(xié)議、工作原理及通信的實現(xiàn)方法。其次，根據(jù)系統(tǒng)的結構方案以及技術要求完成了碼垛機器人控制系統(tǒng)的總體設計?？刂品桨敢罁?jù)當今最新控制理念，采用貝加萊高性能的PCC（可編程計算機控制器）作為主控制單元。本文詳細的敘述了PCC系統(tǒng)和伺服驅動系統(tǒng)的硬件設計方法，并對系統(tǒng)的控制功能進行了說明?？刂瞥绦蛟贐&R Automation Studio的環(huán)境下進行開發(fā)，程序主體采用ANSI C語言編寫，軟件設計采用結構化的設計

4、方法，自上而下逐步的細化技術并分解步驟，將待開發(fā)的軟件系統(tǒng)劃分為若干個相互獨立的模塊，并且每個模塊根據(jù)控制的要求設置優(yōu)先級，充分體現(xiàn)“分時多任務”的優(yōu)越性，同時還能保證良好的維護性和清晰的結構。最后，借助于智能控制理論，對碼垛機器人手臂的運行軌跡進行了智能優(yōu)化和跟蹤控制，仿真結果表明，碼垛機器人運行周期的時間明顯縮短，其關節(jié)都能很好的跟蹤期望軌跡，并具有很好的抗干擾性能。
　　 碼垛機器人控制系統(tǒng)的設計已經(jīng)全部完成，并且實現(xiàn)了系