基于Windows-RTX的碼垛機器人控制系統(tǒng)軟件設(shè)計.pdf

1、物流產(chǎn)業(yè)對經(jīng)濟發(fā)展的貢獻日益突出。碼垛是提高物流系統(tǒng)中物資搬運效率和存儲利用率的重要手段,使用碼垛機器人代替人工碼垛已經(jīng)成為物流行業(yè)發(fā)展的趨勢。碼垛機器人可以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,并提高系統(tǒng)應(yīng)對新的物流需求的能力。研究具有自主知識產(chǎn)權(quán)的碼垛機器人對于提高民族企業(yè)的競爭力具有重要的意義。
　　本文討論了碼垛機器人的控制系統(tǒng)軟件設(shè)計。首先分析了碼垛機器人在自動化生產(chǎn)線上的應(yīng)用并分析了其功能需求,然后分析德馬物流公司設(shè)計的機器人本體機

2、構(gòu),推導(dǎo)了機器人的運動學和逆運動學方程,采用S型加減速的速度控制方法實現(xiàn)了在關(guān)節(jié)空間和笛卡爾空間的軌跡規(guī)劃算法。碼垛機器人是一個實時多任務(wù)系統(tǒng),搭建了控制系統(tǒng)的硬件平臺并設(shè)計了示教盒的硬件結(jié)構(gòu)后,全面分析了各操作系統(tǒng)的實時性、多任務(wù)處理能力、價格后創(chuàng)新性的提出了基于Windows/RTX的實時控制系統(tǒng)方案,它能夠充分利用Windows豐富的資源,同時擴展實時模塊RTX來滿足機器人對實時性的要求以彌補Windows在實時性方面的缺陷。在參

3、考經(jīng)典的計算機網(wǎng)絡(luò)OSI模型的基礎(chǔ)上,設(shè)計了包含接口層、功能層、應(yīng)用層的控制系統(tǒng)層次化體系結(jié)構(gòu);并基于機器人控制器開放性設(shè)計思想提出了將碼垛機器人的作業(yè)任務(wù)按功能進行模塊化設(shè)計的方法,有利于軟件維護和升級。應(yīng)用多線程技術(shù)來大大縮減任務(wù)之間的切換時間和通信代價,提高了系統(tǒng)軟件的整體性能。最后,編寫了三個層次下的各個模塊,初步完成了控制系統(tǒng)軟件設(shè)計,為以后更高層次的碼垛機器人應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。通過重復(fù)定位精度的實驗證明,設(shè)計的控制系統(tǒng)能夠滿足