為了保證Delta兩自由度高速并聯(lián)工業(yè)機(jī)器人高速、高精度的平穩(wěn)運(yùn)行,必須選擇 合理的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),本章節(jié)將會(huì)介紹Delta機(jī)器人使用的開源機(jī)器人操作系統(tǒng)ROS下 的硬件和軟件,包括視覺伺服、Galil運(yùn)動(dòng)控制卡、Copley驅(qū)動(dòng)器、直驅(qū)力矩電機(jī)和基于 Linux系統(tǒng)的機(jī)器人操作系統(tǒng)ROS下的軟件控制界面,最后,通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上一章節(jié)中 三種軌跡規(guī)劃方法的實(shí)用性。
機(jī)器人操作系統(tǒng)ROS (Robot Operation System)是專為機(jī)器人軟件開發(fā)所設(shè)計(jì)的一套電腦操作系統(tǒng)架構(gòu),它是開源的元級操作系統(tǒng)(后操作系統(tǒng)),提供類似操作系統(tǒng)的服 務(wù),包括硬件抽象描述、底層驅(qū)動(dòng)程序管理、共用功能的執(zhí)行、程序間消息傳遞、程序 發(fā)行包管理,它也提供一些工具程序和庫用于獲取、建立、編寫和執(zhí)行多機(jī)融合的程序。 ROS的主要設(shè)計(jì)目標(biāo)是便于機(jī)器人研發(fā)過程中代碼復(fù)用,是一個(gè)分布式的進(jìn)程框架,執(zhí) 行程序可以各自獨(dú)立的設(shè)計(jì),松散的、實(shí)時(shí)的組合起來[67]。
根據(jù)不同的應(yīng)用場合,軌跡規(guī)劃又分為離線軌跡規(guī)劃與實(shí)時(shí)在線軌跡規(guī)劃,離線軌 跡規(guī)劃是基于環(huán)境先驗(yàn)完全信息的軌跡規(guī)劃,完整的先驗(yàn)信息只能適用于靜態(tài)環(huán)境,機(jī) 器人的離線軌跡規(guī)劃有其潛在的優(yōu)點(diǎn),例如,在編程過程中,離線的軌跡規(guī)劃不需要占 用生產(chǎn)設(shè)備,因此,保證了自動(dòng)化工廠大部分時(shí)間處于生產(chǎn)狀態(tài);減小了對系統(tǒng)硬件的 要求,有利于降低系統(tǒng)成本;容易實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的柔性組態(tài)。
技術(shù)文章集中了精工行業(yè)各個(gè)方面的文章,系統(tǒng) 操機(jī) 編程各類教程希望能對您有幫助
國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61131-3為工業(yè)控制系統(tǒng)提供了一個(gè)開放的、可重構(gòu)的軟件模 型,它采用分層思想來構(gòu)建軟件,按照“配置一資源一任務(wù)一程序”體系結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)軟件模型。一個(gè)配置相當(dāng)于一個(gè)PLC軟件,每個(gè)配置可由一個(gè)或多個(gè)資源組 成;資源提供了運(yùn)行程序所需的環(huán)境,創(chuàng)建多個(gè)資源同時(shí)運(yùn)行多個(gè)獨(dú)立的PLC 程序,這突破了傳統(tǒng)PLC每次只能運(yùn)行一個(gè)PLC程序的限制;任務(wù)則由資源進(jìn) 行配置,通過控制程序來實(shí)現(xiàn)一定的功能。
本軟PLC運(yùn)行系統(tǒng)由通信接口模塊、系統(tǒng)管理模塊、程序執(zhí) 行模塊、存儲(chǔ)模塊和I/O接口模塊五個(gè)模塊組成,每個(gè)模塊用于完成指定功能。 根據(jù)軟PLC運(yùn)行系統(tǒng)的工作原理對每個(gè)模塊的任務(wù)進(jìn)行了劃分:
多線程程序是指在一個(gè)進(jìn)程中同時(shí)運(yùn)行多個(gè)線程,每個(gè)線程完成不同的任 務(wù)。采用多線程編程可充分利用進(jìn)程中的共享資源、減少進(jìn)程切換所需的資源切 換、從而大幅提升CPU的使用效率,多用于需要花大量時(shí)間處理以及處理大量 10數(shù)據(jù)等耗時(shí)的應(yīng)用程序。
本章通過分析精工系統(tǒng)的接口,在介紹SERCOS-III接口的基礎(chǔ)上,給出了 基于SERCOS-III接口的五軸精工加工中心的精工系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu),并對PLCI/0接 口硬件和軟件流程進(jìn)行了設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了軟PLC系統(tǒng)與I/O輸入輸出模塊的數(shù)據(jù) 交換。
本課題來源于中國科學(xué)院高速并聯(lián)工業(yè)機(jī)器人預(yù)研項(xiàng)目,并由寧波市國際合作項(xiàng)目 (2014D10008)、精工一代機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新應(yīng)用示范程(2014BAZ04784)、精密驅(qū)動(dòng)控制技 術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)(2012B82005)和寧波市自然科學(xué)基(2014A610084)支持。
并聯(lián)機(jī)構(gòu)(ParallelMechanism)是由兩個(gè)或兩個(gè)以上開環(huán)運(yùn)動(dòng)鏈連接靜平臺(tái)和動(dòng)平 臺(tái),并且具有兩個(gè)或兩個(gè)以上自由度的閉環(huán)機(jī)構(gòu),它是機(jī)構(gòu)學(xué)的一個(gè)重要分支。
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