基于實(shí)時(shí)以太網(wǎng)的碼垛機(jī)械手控制平臺(tái)研究.pdf

1、碼垛機(jī)械手作為現(xiàn)代碼垛系統(tǒng)中最重要的設(shè)備，對(duì)促進(jìn)工業(yè)自動(dòng)化起到非常重要的作用。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)許多高校和企業(yè)均對(duì)碼垛機(jī)械手控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究和開發(fā)，但我國(guó)碼垛機(jī)械手控制系統(tǒng)與國(guó)外相比還有很大的差距。因此，研發(fā)具有自主產(chǎn)權(quán)的高水平碼垛機(jī)械手控制系統(tǒng)具有重要的意義。基于工業(yè)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)總線技術(shù)，本論文設(shè)計(jì)了一種適用于多種類型碼垛機(jī)械手控制系統(tǒng)開發(fā)的碼垛機(jī)械手控制平臺(tái)。
　　 首先，本論文從碼垛機(jī)械手的工作過(guò)程出發(fā)，對(duì)碼垛機(jī)械手所需運(yùn)動(dòng)進(jìn)行

2、了分析，并對(duì)常用的混聯(lián)碼垛機(jī)械手結(jié)構(gòu)和串聯(lián)碼垛機(jī)械手結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。根據(jù)碼垛機(jī)械手工作過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，對(duì)機(jī)械手末端類似門字形的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行規(guī)劃，使用S曲線加減速控制方法和碼垛機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)正逆解對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡中各個(gè)運(yùn)動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行插補(bǔ)計(jì)算。在軌跡規(guī)劃過(guò)程中，使用S曲線加減速控制方法，實(shí)現(xiàn)水平運(yùn)動(dòng)、底座旋轉(zhuǎn)、手爪旋轉(zhuǎn)三個(gè)運(yùn)動(dòng)的同步協(xié)調(diào)運(yùn)行。
　　 其次，本課題對(duì)碼垛機(jī)械手控制平臺(tái)進(jìn)行研究?？刂葡到y(tǒng)硬件平臺(tái)采用基于EtherMAC(

3、Ethernet for Manufacture Automation Control)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)總線技術(shù)的e-Link接口板和IO接口板，接口板與工控機(jī)以及各接口板之間均通過(guò)屏蔽雙絞線進(jìn)行級(jí)聯(lián)。碼垛機(jī)械手控制系統(tǒng)軟件采用模塊化的設(shè)計(jì)理念，將控制軟件分為運(yùn)動(dòng)控制模塊、數(shù)據(jù)通信模塊、人機(jī)交互模塊等。其中，數(shù)據(jù)通信模塊中包含總線通信模塊，可實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)軟件與硬件平臺(tái)之間的通信。對(duì)于不同類型的碼垛機(jī)械手機(jī)械結(jié)構(gòu)，只需要調(diào)用相對(duì)應(yīng)的軟件功能模塊