可重構(gòu)機(jī)器人制造單元控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、現(xiàn)有的機(jī)器人制造單元控制系統(tǒng)大多不具備實時動態(tài)重構(gòu)功能，難以根據(jù)變化的運(yùn)行環(huán)境或異常情況進(jìn)行快速實時配置或重配置，這大大增加了制造企業(yè)的成本。針對上述問題，本文首先提出基于設(shè)備處理器可重構(gòu)機(jī)器人制造單元混合控制體系結(jié)構(gòu)，然后對系統(tǒng)進(jìn)行建模分析以及對設(shè)備處理器進(jìn)行設(shè)計，最后對整個控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計以及原型開發(fā)。主要包括以下幾方面的工作:
　　 (1)為了使制造設(shè)備具有實時動態(tài)重構(gòu)能力，提出了具有自治和協(xié)作能力的設(shè)備處理器模型，以此為

2、基礎(chǔ)，構(gòu)建了可重構(gòu)機(jī)器人制造單元混合控制體系結(jié)構(gòu);在該體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，對控制系統(tǒng)的整體功能進(jìn)行分析，該結(jié)構(gòu)將控制系統(tǒng)控制流區(qū)分為相互獨(dú)立的執(zhí)行控制流和重構(gòu)控制流，從而實現(xiàn)了控制系統(tǒng)重構(gòu)控制和執(zhí)行控制的并行執(zhí)行。為了提高設(shè)備處理器局部自治能力，并且使控制系統(tǒng)軟件具備良好的模塊性、重用性、開放性以及易集成性，構(gòu)建了面向服務(wù)的機(jī)器人制造單元控制系統(tǒng)軟件體系結(jié)構(gòu)。
　　 (2)將面向?qū)ο蠹夹g(shù)與著色Petri網(wǎng)相結(jié)合，提出基于面向?qū)ο笾?/p>

3、色Petri網(wǎng)（Object-orientedColoredPetriNet，OOCPN）可重構(gòu)機(jī)器人制造單元控制系統(tǒng)動態(tài)建模和分析方法。首先構(gòu)建設(shè)備處理器對象OOCPN模型，以此為基礎(chǔ)，構(gòu)建可重構(gòu)機(jī)器人制造單元控制系統(tǒng)的OOCPN模型。然后提出了針對設(shè)備處理器對象以及整個控制系統(tǒng)OOCPN模型的死鎖檢測方法，利用提出的方法，對上述模型進(jìn)行死鎖分析。最后提出了針對上述模型可能出現(xiàn)的沖突事件的求解策略，并對各模型進(jìn)行輸入/輸出沖突事件分析

4、。
　　 (3)對設(shè)備處理器通用模塊和通信模塊進(jìn)行設(shè)計，為了解決異構(gòu)設(shè)備信息傳遞問題，提出了基于WebServices和MMS制造信息傳遞模型以及定義了設(shè)備處理器通信服務(wù)接口。采用統(tǒng)一建模語言(UML)分別對機(jī)床處理器、機(jī)器人處理器以及緩沖區(qū)處理器進(jìn)行整體設(shè)計。
　　 (4)在構(gòu)建了系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)并對其進(jìn)行動態(tài)建模與分析的基礎(chǔ)上，采用統(tǒng)一建模語言(UML)對機(jī)器人制造單元控制系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計，利用WebServices技術(shù)