SCARA機(jī)器人的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛應(yīng)用。目前，工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)大多采用封閉結(jié)構(gòu)的專(zhuān)用控制器，其通用性差、生產(chǎn)成本高、不易擴(kuò)展和維護(hù)，已越來(lái)越不能適應(yīng)現(xiàn)代制造業(yè)柔性化、網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)的需求。開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)有資源的開(kāi)放式機(jī)器人控制器，以降低機(jī)器人成本，使機(jī)器人像個(gè)人計(jì)算機(jī)一樣普及將成為機(jī)器人的一個(gè)重要方向。本文基于工控機(jī)、單片機(jī)和Windows 2000操作系統(tǒng)，以SCARA（平面關(guān)節(jié)型）機(jī)器人為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)研制了高性能、低成本、開(kāi)放式的控制器，并設(shè)計(jì)

2、制作了SCARA機(jī)器人樣機(jī)。 采用二級(jí)計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了SCARA機(jī)器人控制器。其中，以工控機(jī)作為上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面、軌跡規(guī)劃、運(yùn)動(dòng)控制和狀態(tài)監(jiān)控等功能；下位機(jī)采用STC89C51單片機(jī)控制系統(tǒng)，通過(guò)PCL-731數(shù)字I/O卡與上位機(jī)通訊，實(shí)現(xiàn)接收上位機(jī)指令、驅(qū)動(dòng)機(jī)器人關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)等功能。 建立了SCARA機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)模型。SCARA機(jī)器人由六部分組成，包括一個(gè)移動(dòng)關(guān)節(jié)和三個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，各關(guān)節(jié)采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。基于模

3、塊化設(shè)計(jì)思想，采用Pro/ENGINEER和AutoCAD完成了機(jī)器人本體的三維模型設(shè)計(jì)和二維圖設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)圖加工、制作了主要機(jī)械部件，完成了機(jī)器人本體的裝配和調(diào)試。 設(shè)計(jì)制作了STC89C51單片機(jī)控制系統(tǒng)硬件電路，完成了伺服驅(qū)動(dòng)器的主電路配線和機(jī)器人控制器的硬件電路配線。采用C++ Builder和匯編語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了控制器的上位機(jī)控制系統(tǒng)和下位機(jī)控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了上位機(jī)與下位機(jī)的通訊協(xié)議和通訊模塊，并對(duì)控制器的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)