基于PMAC的并聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)人機(jī)界面的開(kāi)發(fā).pdf

1、控制器是機(jī)器人系統(tǒng)的核心之一，其性能和體系結(jié)構(gòu)對(duì)機(jī)器人的影響巨大。隨著工業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展和機(jī)器人研究的廣泛開(kāi)展，對(duì)機(jī)器人控制系統(tǒng)的開(kāi)放性要求越來(lái)越高，越來(lái)越迫切。
　　 機(jī)器人是一種自動(dòng)的、位置可控的、具有編程能力的多功能操作機(jī)，該操作機(jī)能借助可編程操作處理材料、零件、工具和專(zhuān)用裝置，從而執(zhí)行各種任務(wù)。
　　 傳統(tǒng)的機(jī)器人系統(tǒng)采用了結(jié)構(gòu)封閉的專(zhuān)用控制器，使用專(zhuān)有的主控計(jì)算機(jī)及操作系統(tǒng)，采用專(zhuān)用的微處理器及固化的控制算法。

2、這種機(jī)器人的開(kāi)放性和集成能力很差，系統(tǒng)改造的代價(jià)非常昂貴。該類(lèi)型的機(jī)器人已經(jīng)難以滿足工業(yè)領(lǐng)域和研究領(lǐng)域?qū)C(jī)器人的開(kāi)放性要求。因此，開(kāi)放式機(jī)器人控制器技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
　　 運(yùn)動(dòng)控制器是以中央邏輯控制器為核心，以傳感元件為信號(hào)敏感元件，以動(dòng)力裝置（如電機(jī)）和執(zhí)行單元為控制對(duì)象的一種控制裝置。運(yùn)動(dòng)控制器的主要任務(wù)是根據(jù)作業(yè)需要和傳感器接收到的信號(hào)進(jìn)行一定的邏輯或者數(shù)學(xué)運(yùn)算，為電機(jī)或者其他動(dòng)力裝置提供正確的控制信號(hào)。
　　 可編

3、程多軸運(yùn)動(dòng)控制器即PMAC(Programmable Multiple-Axis Controller)是美國(guó)Delta Tau公司在開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)之上開(kāi)發(fā)的一種建立在PC平臺(tái)上的可編程多軸運(yùn)動(dòng)控制器，它提供了運(yùn)動(dòng)控制、內(nèi)務(wù)處理、離散控制和與上位機(jī)的通訊等基本數(shù)字控制功能。
　　 本文對(duì)基于PMAC的并聯(lián)機(jī)器人系統(tǒng)開(kāi)發(fā)相關(guān)的技術(shù)進(jìn)行分析研究，包括并聯(lián)機(jī)器人的基本技術(shù)、開(kāi)放式運(yùn)動(dòng)控制器的概念與分類(lèi)以及可編程多軸運(yùn)動(dòng)控制卡的功

4、能與軟硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及開(kāi)發(fā)流程。在分析研究的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)的整體控制方案，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并對(duì)相關(guān)的硬件設(shè)備進(jìn)行了分析，并給出了PMAC的詳細(xì)安裝編程調(diào)試過(guò)程。對(duì)基于PMAC的并聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)的上位機(jī)軟件系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，主要包括系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)、功能模塊分析、以及具體功能模塊的開(kāi)發(fā)過(guò)程。
　　 論文使用PMAC搭建并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，屬于PC+運(yùn)動(dòng)控制卡結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)，系統(tǒng)的功能由PC上位機(jī)和下位控制卡共同

5、分擔(dān)而成，其中PC采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)作為主控計(jì)算機(jī)，組件采用商用標(biāo)準(zhǔn)化模塊；以多軸運(yùn)動(dòng)控制器PMAC為系統(tǒng)從機(jī)，主控機(jī)和系統(tǒng)從機(jī)結(jié)合構(gòu)成主從分布式結(jié)構(gòu)體系。該體系結(jié)構(gòu)可以更充分的利用主控計(jì)算機(jī)的計(jì)算和處理能力，從而提高了系統(tǒng)資源的利用效率。
　　 在軟件系統(tǒng)方面，上位機(jī)應(yīng)用軟件的主要任務(wù)是進(jìn)行整個(gè)控制系統(tǒng)的后臺(tái)管理和人機(jī)交互管理、調(diào)度程序完成實(shí)時(shí)性不是很強(qiáng)的任務(wù)，對(duì)于插補(bǔ)計(jì)算、伺服環(huán)更新、位置計(jì)算等則由下位機(jī)完成。本文中上位機(jī)主