六軸串聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)的研究與應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2020-12-19 15:24
隨著當(dāng)今社會(huì)人民對(duì)美好生活需求不斷提高,對(duì)社會(huì)生產(chǎn)力提出了更高的要求,這就在生產(chǎn)中需要做到“機(jī)器換人”,用機(jī)器人加工產(chǎn)品代替人類手工作業(yè)。近年來,隨著工業(yè)自動(dòng)化水平的逐漸提高,機(jī)器人在現(xiàn)實(shí)生活中被應(yīng)用的越來越廣泛。但是在實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中存在機(jī)器人定位精度不足,運(yùn)行不穩(wěn)定,抖動(dòng)以及機(jī)器人控制系統(tǒng)通用性和可移植性很差等問題。本課題為解決上述問題,以六軸串聯(lián)機(jī)器人為被控對(duì)象,設(shè)計(jì)了機(jī)器人控制系統(tǒng),展開了機(jī)器人控制系統(tǒng)相關(guān)功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。主要的研究內(nèi)容如下:本文首先針對(duì)六軸串聯(lián)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu),完成了對(duì)機(jī)器人各關(guān)節(jié)軸的定義,方便后續(xù)的控制與操作。接著完成了運(yùn)動(dòng)控制器中機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的參數(shù)配置。其中包括單軸參數(shù)配置和軸組參數(shù)配置。為了提高控制精度,選用大工計(jì)控的MAC1680運(yùn)動(dòng)控制器以及CUSN100網(wǎng)絡(luò)化伺服驅(qū)動(dòng)器。確定采用“PC上位機(jī)+手持式示校器+運(yùn)動(dòng)控制器+環(huán)網(wǎng)伺服器”的開放式通用控制系統(tǒng)。并對(duì)機(jī)器人驅(qū)控一體柜進(jìn)行了設(shè)計(jì),包括電氣元件的布局與連接,運(yùn)動(dòng)控制器與伺服驅(qū)動(dòng)器通信端口的連接。配置了環(huán)網(wǎng)伺服驅(qū)動(dòng)器相關(guān)參數(shù)。保障了控制系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和低故障率。為控制系統(tǒng)...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 課題研究目的與意義
1.3 國內(nèi)外機(jī)器人控制系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.1 國外機(jī)器人控制系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.2 國內(nèi)機(jī)器人控制系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
1.5 本章小結(jié)
2 六軸串聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型分析與運(yùn)動(dòng)控制器中參數(shù)配置
2.1 六軸串聯(lián)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)
2.2 運(yùn)動(dòng)控制器中六軸串聯(lián)機(jī)器人模型參數(shù)配置
2.2.1 六軸串聯(lián)機(jī)器人單軸參數(shù)配置
2.2.2 六軸串聯(lián)機(jī)器人軸組參數(shù)配置
2.3 本章小結(jié)
3 六軸串聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)的電氣實(shí)現(xiàn)
3.1 控制系統(tǒng)組成
3.1.1 控制器的選擇
3.1.2 伺服驅(qū)動(dòng)器的選擇
3.2 六軸串聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
3.3 機(jī)器人控制系統(tǒng)電氣實(shí)現(xiàn)
3.3.1 電器柜整體布局
3.3.2 六軸串聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)電氣連接
3.3.3 環(huán)網(wǎng)伺服驅(qū)動(dòng)器參數(shù)配置與連接設(shè)置
3.4 本章小結(jié)
4 六軸串聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)程序開發(fā)
4.1 使能禁能功能
4.2 機(jī)器人末端空間位置讀取
4.3 原點(diǎn)位置偏差計(jì)算與回原點(diǎn)功能的實(shí)現(xiàn)
4.4 六軸串聯(lián)機(jī)器人單軸和軸組點(diǎn)動(dòng)功能
4.5 機(jī)器人解碼垛控制程序
4.5.1 解碼垛平臺(tái)搭建
4.5.2 解碼垛梯軌跡定義
4.5.3 解碼垛梯形圖程序?qū)崿F(xiàn)
4.6 本章小結(jié)
5 六軸串聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)組態(tài)軟件開發(fā)
5.1 DView組態(tài)軟件介紹
5.2 機(jī)器人控制系統(tǒng)人機(jī)界面的開發(fā)與連接配置
5.2.1 PC機(jī)組態(tài)軟件開發(fā)
5.2.2 手持示校器網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)置
5.3 本章小結(jié)
6 六軸串聯(lián)機(jī)器人的測試與驗(yàn)證
6.1 六軸串聯(lián)機(jī)器人軸組點(diǎn)動(dòng)功能測試
6.2 平面圓弧測試
6.3 重復(fù)定位精度測試
6.4 機(jī)器人解碼垛運(yùn)行時(shí)間測試
6.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于PLC直角坐標(biāo)式機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 陳彥宇,田東莊,許翠華,周春,黃煌. 自動(dòng)化儀表. 2018(04)
[2]新松機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展及應(yīng)用[J]. 徐方,鄒風(fēng)山,鄭春暉. 機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用. 2011(05)
[3]提高機(jī)器人掃描加工系統(tǒng)加工精度的方法[J]. 李劍峰,郭永康,朱建華,徐敏,湯青. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2007(08)
[4]工業(yè)機(jī)器人實(shí)時(shí)高精度路徑跟蹤與軌跡規(guī)劃[J]. 譚冠政,徐雄,肖宏峰. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(01)
碩士論文
[1]基于六軸關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人的防護(hù)服研究與設(shè)計(jì)[D]. 周純.東華大學(xué) 2017
[2]3D打印控制系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 孟昭鵬.大連理工大學(xué) 2017
[3]六軸小型關(guān)節(jié)型機(jī)器人設(shè)計(jì)、分析和標(biāo)定研究[D]. 李關(guān)健.揚(yáng)州大學(xué) 2017
[4]航空發(fā)動(dòng)機(jī)整體葉盤機(jī)器人磨拋加工關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 萬從保.電子科技大學(xué) 2017
[5]六自由度關(guān)節(jié)式機(jī)器人系統(tǒng)研制與軌跡規(guī)劃方法研究[D]. 李曉.華東理工大學(xué) 2017
[6]六自由度工業(yè)機(jī)器人軌跡規(guī)劃及控制算法研究[D]. 沈悅.南京理工大學(xué) 2017
[7]基于視覺定位的六軸工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D]. 魏前龍.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[8]碼垛機(jī)器人運(yùn)動(dòng)特性的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 鄭飛翔.大連理工大學(xué) 2016
[9]基于FPGA的六自由度機(jī)器人機(jī)械手臂的插補(bǔ)控制系統(tǒng)研究[D]. 李亞文.蘭州交通大學(xué) 2016
[10]一種高速拾取并聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[D]. 龔中強(qiáng).大連理工大學(xué) 2015
本文編號(hào):2926132
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 課題研究目的與意義
1.3 國內(nèi)外機(jī)器人控制系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.1 國外機(jī)器人控制系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.2 國內(nèi)機(jī)器人控制系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
1.5 本章小結(jié)
2 六軸串聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型分析與運(yùn)動(dòng)控制器中參數(shù)配置
2.1 六軸串聯(lián)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)
2.2 運(yùn)動(dòng)控制器中六軸串聯(lián)機(jī)器人模型參數(shù)配置
2.2.1 六軸串聯(lián)機(jī)器人單軸參數(shù)配置
2.2.2 六軸串聯(lián)機(jī)器人軸組參數(shù)配置
2.3 本章小結(jié)
3 六軸串聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)的電氣實(shí)現(xiàn)
3.1 控制系統(tǒng)組成
3.1.1 控制器的選擇
3.1.2 伺服驅(qū)動(dòng)器的選擇
3.2 六軸串聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
3.3 機(jī)器人控制系統(tǒng)電氣實(shí)現(xiàn)
3.3.1 電器柜整體布局
3.3.2 六軸串聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)電氣連接
3.3.3 環(huán)網(wǎng)伺服驅(qū)動(dòng)器參數(shù)配置與連接設(shè)置
3.4 本章小結(jié)
4 六軸串聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)程序開發(fā)
4.1 使能禁能功能
4.2 機(jī)器人末端空間位置讀取
4.3 原點(diǎn)位置偏差計(jì)算與回原點(diǎn)功能的實(shí)現(xiàn)
4.4 六軸串聯(lián)機(jī)器人單軸和軸組點(diǎn)動(dòng)功能
4.5 機(jī)器人解碼垛控制程序
4.5.1 解碼垛平臺(tái)搭建
4.5.2 解碼垛梯軌跡定義
4.5.3 解碼垛梯形圖程序?qū)崿F(xiàn)
4.6 本章小結(jié)
5 六軸串聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)組態(tài)軟件開發(fā)
5.1 DView組態(tài)軟件介紹
5.2 機(jī)器人控制系統(tǒng)人機(jī)界面的開發(fā)與連接配置
5.2.1 PC機(jī)組態(tài)軟件開發(fā)
5.2.2 手持示校器網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)置
5.3 本章小結(jié)
6 六軸串聯(lián)機(jī)器人的測試與驗(yàn)證
6.1 六軸串聯(lián)機(jī)器人軸組點(diǎn)動(dòng)功能測試
6.2 平面圓弧測試
6.3 重復(fù)定位精度測試
6.4 機(jī)器人解碼垛運(yùn)行時(shí)間測試
6.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于PLC直角坐標(biāo)式機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 陳彥宇,田東莊,許翠華,周春,黃煌. 自動(dòng)化儀表. 2018(04)
[2]新松機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展及應(yīng)用[J]. 徐方,鄒風(fēng)山,鄭春暉. 機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用. 2011(05)
[3]提高機(jī)器人掃描加工系統(tǒng)加工精度的方法[J]. 李劍峰,郭永康,朱建華,徐敏,湯青. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2007(08)
[4]工業(yè)機(jī)器人實(shí)時(shí)高精度路徑跟蹤與軌跡規(guī)劃[J]. 譚冠政,徐雄,肖宏峰. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(01)
碩士論文
[1]基于六軸關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人的防護(hù)服研究與設(shè)計(jì)[D]. 周純.東華大學(xué) 2017
[2]3D打印控制系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 孟昭鵬.大連理工大學(xué) 2017
[3]六軸小型關(guān)節(jié)型機(jī)器人設(shè)計(jì)、分析和標(biāo)定研究[D]. 李關(guān)健.揚(yáng)州大學(xué) 2017
[4]航空發(fā)動(dòng)機(jī)整體葉盤機(jī)器人磨拋加工關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 萬從保.電子科技大學(xué) 2017
[5]六自由度關(guān)節(jié)式機(jī)器人系統(tǒng)研制與軌跡規(guī)劃方法研究[D]. 李曉.華東理工大學(xué) 2017
[6]六自由度工業(yè)機(jī)器人軌跡規(guī)劃及控制算法研究[D]. 沈悅.南京理工大學(xué) 2017
[7]基于視覺定位的六軸工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D]. 魏前龍.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[8]碼垛機(jī)器人運(yùn)動(dòng)特性的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 鄭飛翔.大連理工大學(xué) 2016
[9]基于FPGA的六自由度機(jī)器人機(jī)械手臂的插補(bǔ)控制系統(tǒng)研究[D]. 李亞文.蘭州交通大學(xué) 2016
[10]一種高速拾取并聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[D]. 龔中強(qiáng).大連理工大學(xué) 2015
本文編號(hào):2926132
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/2926132.html
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