基于模型的雙臂教學(xué)機(jī)器人伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、基于單處理器的開(kāi)放式系統(tǒng)已經(jīng)成為機(jī)器人控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，系統(tǒng)由專用機(jī)器人語(yǔ)言和專用微處理器的封閉式結(jié)構(gòu)走向通用、實(shí)時(shí)、多任務(wù)、模塊化、具有人機(jī)接口和網(wǎng)絡(luò)功能的開(kāi)放式結(jié)構(gòu)。 隨著微處理器技術(shù)的發(fā)展，PC機(jī)以其標(biāo)準(zhǔn)的接口、合理的硬件結(jié)構(gòu)及優(yōu)異的性能價(jià)格比，成為機(jī)器人控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的首選硬件平臺(tái)。對(duì)于基于PC的機(jī)器人控制系統(tǒng)，系統(tǒng)的軟件構(gòu)架尤其重要，不僅要有友好的人機(jī)界面，而且必須是實(shí)時(shí)多任務(wù)的和體系開(kāi)放的。本文提出基于Windows

2、NT+RTX平臺(tái)的機(jī)器人伺服系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)方法。 本文首先進(jìn)行了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)分析及仿真，以確定機(jī)器人手臂的有效工作區(qū)域和驗(yàn)證各種運(yùn)動(dòng)的可行性，并采用VisualC++6.0進(jìn)行開(kāi)發(fā)，可以實(shí)現(xiàn)仿真和機(jī)器人控制的有效結(jié)合。 接著論述了雙臂教學(xué)SCARA機(jī)器人伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，并進(jìn)行了機(jī)器人的伺服控制研究。系統(tǒng)硬件主要由PC機(jī)、硬件控制箱和機(jī)器人本體組成，采用“PC+控制卡”的控制平臺(tái)，控制卡有I/O卡、D/A卡和數(shù)據(jù)采集卡。系統(tǒng)

3、軟件采用WindowsNT+RTX實(shí)時(shí)平臺(tái)，系統(tǒng)的所有功能都在這個(gè)平臺(tái)下實(shí)現(xiàn)。其中，軟件系統(tǒng)由人機(jī)界面、Win32通信層、RTSS通信層、運(yùn)動(dòng)控制層組成。人機(jī)界面和Win32通信層在Win32非實(shí)時(shí)子系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)，RTSS通信層和運(yùn)動(dòng)控制層在RTSS實(shí)時(shí)子系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)，依靠共享內(nèi)存等進(jìn)程間通信機(jī)制來(lái)保證非實(shí)時(shí)系統(tǒng)和實(shí)時(shí)系統(tǒng)的通信。伺服控制部分在運(yùn)動(dòng)控制層完成，主要論述了伺服系統(tǒng)的建模及控制算法，給出了相應(yīng)的運(yùn)行結(jié)果，并分析了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能。