数控机床与工业机器人集中控制系统研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:nofengy
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智能制造工程是切实推动制造业高质量发展的重要手段。伴随着制造服务化的整体趋势,制造业的未来正在向着智能化集成制造系统发展。数控机床和工业机器人作为生产制造的关键技术装备,其智能化水平直接影响着制造过程的生产效率。如何更好地实现数控机床和工业机器人等工业设备在工业互联网体系下的更新升级,是目前研究亟需解决的问题。边缘计算能够满足工业场景下低时延、大带宽的需求。根据边缘计算的系统架构,本文选择数控机床和工业机器人为研究对象,在现有设备的基础上设计集中控制系统的总体方案,搭建系统实时开发环境,确定系统设备通信协议和组网策略。根据控制系统的总体方案,分别开发数控机床控制单元和工业机器人控制单元。数控单元在Linux CNC的基础上,设计HAL功能模块,开发Ether CAT主从站通信程序,实现数控机床的运动控制;机器人单元采用ROS进行开发,设计电气控制柜,开发相关软件功能包和软硬件通信节点,实现工业机器人的运动控制。为实现子控制单元的集中控制,使用Python语言开发集中控制软件平台,设计基于Py Qt5的用户交互界面,开发面向子控制单元的软件功能模块,建立软件平台与控制单元的数据连接。最终,本文初步实现系统对目标设备的集中控制,并在仿真环境和实物平台上进行实验验证。
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