基于CODESYS的多軸機(jī)器人控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、工業(yè)機(jī)器人作為一類機(jī)電一體化自動(dòng)化設(shè)備，能夠通過編程在空間內(nèi)完成各種定位或者定軌跡運(yùn)動(dòng)。廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中的焊接、切割、分類、搬運(yùn)、檢查、安裝等操作。發(fā)展工業(yè)機(jī)器人技術(shù)對于提升國家自動(dòng)化水平、加快工業(yè)化進(jìn)程具有重要意義。
　　本文對機(jī)器人控制技術(shù)進(jìn)行了深入的研究，開發(fā)了基于CODESYS的多軸機(jī)器人控制系統(tǒng)。論文的主要研究內(nèi)容與成果如下:
　　(1)分析了空間矩陣對物體的位置、姿態(tài)以及旋轉(zhuǎn)、平移運(yùn)動(dòng)的表示方法，基于D-H表

2、示法對機(jī)器人的正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行計(jì)算，并分別推導(dǎo)出了SCARA與六軸機(jī)器人的正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算公式，用MATLAB對算法進(jìn)行仿真驗(yàn)證。
　　(2)分析了機(jī)器人各坐標(biāo)系的位置關(guān)系，提出了機(jī)器人坐標(biāo)系的標(biāo)定方法，分別對工具標(biāo)定與工件標(biāo)定進(jìn)行研究。針對工具標(biāo)定中的TCP標(biāo)定提出了兩點(diǎn)以上標(biāo)定法，TCF提出了三點(diǎn)標(biāo)定法，針對工件標(biāo)定提出了三點(diǎn)標(biāo)定法，每個(gè)方法都通過數(shù)學(xué)運(yùn)算給出了公式。
　　(3)研究了工業(yè)機(jī)器人三維仿真技術(shù)。以WPF為平臺開

3、發(fā)了上位機(jī)三維仿真軟件。仿真功能可分為離線仿真與在線仿真。
　　(4)研究了機(jī)器人控制系統(tǒng)OPC通信技術(shù)。控制系統(tǒng)集成CODESYS已有的OPC服務(wù)器，上位機(jī)程序開發(fā)OPC客戶端，滿足了機(jī)器人控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性的要求同時(shí)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程操控的功能。
　　(5)機(jī)器人控制系統(tǒng)基于數(shù)控G代碼編程，上位機(jī)程序開發(fā)了用戶代碼語言，機(jī)器人通過與數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)通信可以實(shí)現(xiàn)與機(jī)床的協(xié)同工作。
　　(6)根據(jù)機(jī)器人控制技術(shù)的要求，以C