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码垛机器人的运动学分析与残余振动抑制研究中控制系统的软件组成

时间：2017-07-24 来源：机器人在线 阅读：6941 原创
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码垛机器人控制系统存在非线性、藕合性和时变性等特征，为追求系统的最佳控制状态，会使系统硬件组成十分复杂。为追求系统的完善性，而又不增加硬件成本，可在硬件控制的基础上采用软件伺服控制，通过计算机软件编程的方法对码垛机器人控制器进行改进。

码垛机器人控制系统的软件设计包括寄存器层、功能层和通信层等。寄存器层程序主要完成寄存器数据读写、命令发送及状态读取等。功能层程序通过调用寄存器层的函数来完成指定的功能，包括运动参数的设置与修改、单轴点到点驱动、直线插补、圆弧插补、连续插补、IO端口设置等。通信层程序主要实现上、下位机间通信，主要分为参数设置、驱动操作、状态检测等模块。
在软件设计时，每隔一个控制周期求出码垛机器人各关节的目标位置、目标速度、目标加速度和力矩补偿值，并把这些数值按一定间隔进行一次插补运算，利用一次插补运算后得到的补偿值对各个关节进行控制。图2.4为一个关节处的伺服运算处理过程，其包括位置与速度环、电流环和电机三部分。
2.3码垛机器人实验平台的搭建
以码垛机器人样机为本体，配以控制系统，搭建好的码垛机器人的实验平台如图2.5所示。图2.5所示实验平台由工控机(或PC机)、运动控制卡、伺服驱动器、直流伺服电机、码垛机器人样机组成。工控机通过RS232与运动控制卡相连接，运动控制卡含有四个轴控制端口，每个端口通过接口转接模块与直流伺服驱动器MLDS3605D相连，各伺服驱动器分别控制带有光电编码器的谐波减速电机。
 
2.4本章小结
本章主要介绍了四轴驱动串联型码垛机器人的整体设计方案，包括机构本体设计、控制系统组成和实验平台搭建等内容。
 
码垛机器人 码垛机器人的运动学分析与残余振动抑制研究 技术干货
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