基于PMAC的并联机器人控制系统人机界面的开发

来源 :山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yhmlivefor46
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
控制器是机器人系统的核心之一,其性能和体系结构对机器人的影响巨大。随着工业生产的快速发展和机器人研究的广泛开展,对机器人控制系统的开放性要求越来越高,越来越迫切。   机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能操作机,该操作机能借助可编程操作处理材料、零件、工具和专用装置,从而执行各种任务。   传统的机器人系统采用了结构封闭的专用控制器,使用专有的主控计算机及操作系统,采用专用的微处理器及固化的控制算法。这种机器人的开放性和集成能力很差,系统改造的代价非常昂贵。该类型的机器人已经难以满足工业领域和研究领域对机器人的开放性要求。因此,开放式机器人控制器技术应运而生。   运动控制器是以中央逻辑控制器为核心,以传感元件为信号敏感元件,以动力装置(如电机)和执行单元为控制对象的一种控制装置。运动控制器的主要任务是根据作业需要和传感器接收到的信号进行一定的逻辑或者数学运算,为电机或者其他动力装置提供正确的控制信号。   可编程多轴运动控制器即PMAC(Programmable Multiple-Axis Controller)是美国Delta Tau公司在开放式体系结构的标准之上开发的一种建立在PC平台上的可编程多轴运动控制器,它提供了运动控制、内务处理、离散控制和与上位机的通讯等基本数字控制功能。   本文对基于PMAC的并联机器人系统开发相关的技术进行分析研究,包括并联机器人的基本技术、开放式运动控制器的概念与分类以及可编程多轴运动控制卡的功能与软硬件系统结构以及开发流程。在分析研究的基础上设计了控制系统的整体控制方案,在此基础上进行了硬件系统的设计,并对相关的硬件设备进行了分析,并给出了PMAC的详细安装编程调试过程。对基于PMAC的并联机器人控制系统的上位机软件系统进行了设计,主要包括系统架构设计、功能模块分析、以及具体功能模块的开发过程。   论文使用PMAC搭建并联机构运动控制系统,属于PC+运动控制卡结构的控制系统,系统的功能由PC上位机和下位控制卡共同分担而成,其中PC采用工业控制计算机作为主控计算机,组件采用商用标准化模块;以多轴运动控制器PMAC为系统从机,主控机和系统从机结合构成主从分布式结构体系。该体系结构可以更充分的利用主控计算机的计算和处理能力,从而提高了系统资源的利用效率。   在软件系统方面,上位机应用软件的主要任务是进行整个控制系统的后台管理和人机交互管理、调度程序完成实时性不是很强的任务,对于插补计算、伺服环更新、位置计算等则由下位机完成。本文中上位机主要完成系统参数初始化、人机界面交互、机器人运动姿态实时显示与轨迹的仿真对比等功能。
其他文献
步进扫描光刻机的研发工作是国内的重大科技专项之一,本文以光刻机工件台和掩模台控制系统研究为背景,为满足曝光扫描时各个子系统的任务调度、大量数据传输和工件台与掩模台的
蜂拥是一种相互影响具有一致目标的多个个体形成的群体现象。这一现象在自然界的生物群体中普遍存在,比如鱼群、鸟群、鹿群等。通过个体的局部感知作用和相应的反应行为形成
自上个世纪八十年代电学层析成像技术(Electrical Tomography,ET)提出,在短短的三十年里,该技术得到了快速的发展。电学层析成像技术具有非侵入、可视化、无辐射、响应速度快
知识约简是粗糙集理论的核心内容之一。通过知识约简可以在保证信息系统决策和分类能力不变的前提下剔除数据集中冗余信息。现实生活中,数据以不可预期的速度在增加。每获得
随着人们对太空的开发和利用,近些年来提出了许多针对空间飞行器的新概念,拓宽了许多新的应用空间,提出了许多热点问题,例如飞行器轨道机动问题,其又包括轨道机动制导算法的研究,轨
由于植入式多电极阵列技术的快速发展,使得大量神经元动作电位(spike)序列的获取成为可能。但多电极阵列某个通道获取的信号往往是电极邻近区域多个神经元的spike叠加而成,因此
在当前的自动化工程实践中,信息传输和系统控制的智能化已经成为控制科学与工程研究领域的一个主要特征,其中,利用智能化系统逼近被控对象中的非线性或不确定性是其中的一个重要
传感器作为自动化测试与控制系统的基础设备,为系统采集和提供数据,其输出结果对于后续的数据分析、数据处理、系统运行等很多方面的监控与决策都有着举足轻重的影响。并且一
目前,许多城市在公交线路调度方面还存在着一些问题。特别是在大城市,由于其公交线路极其复杂,公交公司在缺乏相关客流数据的情况下,很难做出合理的决策,从而出现了某些车次过于拥
随着电子技术的不断发展以及受到自然界生物的启发,研究人员开始把模拟生物听觉感官的电子设备应用到智能机器人上以实现环境感知。机器人听觉感知能力是机器人智能化的重要表