工業(yè)機器人運動控制器設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、工業(yè)機器人是一種自動的、位置可控的、具有編程功能的多功能操作機,這種操作機具有幾個軸,能夠借助可編程操作來處理各種材料、零件、工具和專用裝置以執(zhí)行各種任務(wù)。運動控制器技術(shù),是綜合應(yīng)用自動控制、計算機控制等相關(guān)技術(shù),對機械傳動裝置中電機的位置、速度進行實時的控制管理,使運動部件按照預(yù)期的軌跡和規(guī)定的運動參數(shù)完成相應(yīng)的動作。嵌入式結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)把計算機嵌入到運動控制器中,能夠獨立運行。它與計算機之間的通信采用可靠遠距離的連接方式,更加適合工業(yè)應(yīng)

2、用。
　　結(jié)合本人在企業(yè)里的實習(xí)項目,針對企業(yè)所研制的彎管機器人,實現(xiàn)了適應(yīng)多軸運動操作的數(shù)字式閉環(huán)控制器以及遠距離M-LVDS通訊連接。本文主要工作有以下幾個方面:
　　1.深入了解核心芯片的內(nèi)部功能原理,并掌握IO特殊引腳控制,設(shè)計整個控制器的模塊功能,繪制PCB整體電路圖,綜合布局布線,考慮去耦分布電容、差分信號、平面過孔、特性阻抗的可靠性。
　　2.伺服電機采用全閉環(huán)補償PID控制,提高前饋環(huán)節(jié)與閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞

3、函數(shù)的跟蹤性能,達到動態(tài)響應(yīng)快,速度和扭矩輸出平穩(wěn)。
　　3.工業(yè)機器人控制器采用M-LVDS通信驅(qū)動多個伺服電機,移植Linux操作系統(tǒng),編寫M-LVDS接口驅(qū)動,并建立OpenGL的函數(shù)對象,顯示簡單3D彎管動作的模型圖。
　　針對PC機與運動控制卡組合系統(tǒng)的可靠性與成本問題,現(xiàn)選用TI公司的達芬奇處理器DM3730(內(nèi)嵌ARM處理器和DSP處理器)和Xllinx公司FPGA處理器XC6SLX4作為核心元件設(shè)計完成多軸多