模块化可重组机器人实训平台控制软件开发

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yangyan215076379
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在我国人口老龄化程度加剧,劳动力成本不断攀升的背景下,有必要快速普及配有工业机器人的自动化生产线,这使得市场对熟悉工业机器人操作的人才需求量不断攀升。工业机器人实训平台是培养工业机器人操作人员的核心教具,而现今市面上的机器人实训平台大多存在任务单一,功能有限,无法二次开发等多种问题,面对实际生产中日趋多样化的任务需求,与之对应的实训平台种类数量的上升也极大地推高了实训基地的建设产本,抬高了高职院校开设机器人实训教学的资金准入门槛,不利于我国高职院校工业机器人实训教学的普及。因此,面对这个问题,开发出一款模块化可重组的多任务的工业机器人实训平台,可以根据任务的切换完成软件和硬件的重组以满足教学任务高频切换的需求,对降低实训基地成本,提升高职院校教学效率具有相当的现实意义。为此本文进行了以下探究:对于本模块化机器人实训平台,首先对国内外的工业机器人实训平台进行调研,并对工业机器人实训平台进行总体设计,并选型进行平台搭建,首先根据公理化理论以及IDEF方法将本平台进行模块划分。使用搭载μC/OS-III系统的STM32F407开发板进行编程,将系统分为通信模块,电机模块,自检模块,接受上位机的指令并进行解析,通过任务调度器的调度完成操作各伺服电机完成实训任务,并实时反馈下位机的状态。基于Qt进行上位机人机界面搭建工作,将上位机分成任务模块,通信模块,使用JSON设置配置文件按照任务-模块-参数三个层级设置自定义的新任务,完成任务的模块化,通过串口和以太网与其他子系统进行通信完成命令收发和逻辑控制。使用FUNAUC机器人和EFORT机器人与上位机进行TCP通信,接受上位机的指令并进行解析,将机械臂控制函数分为主函数-任务函数-动作函数三个层级,依照任务号和动作号完成相应的实训任务,并对机械臂和任务完成情况进行反馈。通过以上系统相互配合完成机器人实训的功能。最后选择简易联轴器装配任务,完成教案的编写,完成实训平台的验证。
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