基于運(yùn)動控制卡的桁架機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

蔡基鋒

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)與信息技術(shù)的飛速發(fā)展與不斷完善，機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)也得到快速發(fā)展，從而促進(jìn)了機(jī)械設(shè)計(jì)制造控制技術(shù)在各個生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用，為了提高設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性，保證機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和產(chǎn)品功能的相輔相成，還需要桁架機(jī)器人實(shí)現(xiàn)手段上與產(chǎn)品設(shè)計(jì)的融合。

關(guān)鍵詞：運(yùn)動控制;桁架機(jī)器人;控制系統(tǒng);設(shè)計(jì)

桁架機(jī)器人在機(jī)械加工行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，它可以用于零部件的組裝，加工工件的搬運(yùn)，汽車的涂裝等，尤其是在組合機(jī)床上的應(yīng)用。文章對運(yùn)動控制卡的桁架機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，在一定程度上滿足人們多樣化需求。

桁架機(jī)器人控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

采用機(jī)械設(shè)計(jì)制造以及其自動化系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)，將產(chǎn)品的功能、需求以及設(shè)計(jì)等融為一體，使得產(chǎn)品可以滿足用戶的需求，以機(jī)器內(nèi)在要求為核心進(jìn)行機(jī)器設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。

桁架機(jī)器人控制系統(tǒng)主要是由上位機(jī)、下位機(jī)、示教盒以及伺服驅(qū)動系統(tǒng)等部分組成的，控制系統(tǒng)是用來對桁架機(jī)器人進(jìn)行全面控制。高精、穩(wěn)定、靈活是制定桁架機(jī)器人控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，其主要目的就是滿足不同用戶的需求，因此桁架機(jī)器人控制系統(tǒng)具有較為完備的功能。

在桁架機(jī)器人控制系統(tǒng)發(fā)展過程中，高端科技的進(jìn)入使得開發(fā)工作進(jìn)入到新的發(fā)展時(shí)代，促進(jìn)桁架機(jī)器人控制系統(tǒng)在機(jī)械制造領(lǐng)域中得到靈活的應(yīng)用。對于桁架機(jī)器人控制系統(tǒng)來說，其應(yīng)用的主要方式就是用戶軟件和通信系統(tǒng)，上位機(jī)采取嵌入式ARM開發(fā)板，下位機(jī)采用HN-MCO2-A運(yùn)動控制卡，使用通用的用戶軟件，通信系統(tǒng)根據(jù)收集的信息，針對不同的用戶需求作出相應(yīng)的調(diào)整，使桁架機(jī)器人控制系統(tǒng)得到靈活的應(yīng)用。軟件和通信系統(tǒng)是緊密聯(lián)系、不可分割的，也就是說二者即是相互獨(dú)立運(yùn)行的也是共同產(chǎn)生作用的。

桁架機(jī)器人控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)有所提高，但是機(jī)械產(chǎn)品在應(yīng)用過程中還存在諸多問題，市場競爭惡劣，安全事故頻頻發(fā)生，企業(yè)管理不科學(xué)、不規(guī)范，經(jīng)濟(jì)效益與社會效益都不理想。

桁架機(jī)器人控制系統(tǒng)具有穩(wěn)定性、可靠性以及可擴(kuò)展性等特點(diǎn)，具有良好的人機(jī)界面，適用性高。桁架機(jī)器人控制系統(tǒng)上位機(jī)控制整個機(jī)器人控制系統(tǒng)的運(yùn)行，包括數(shù)據(jù)記錄、分析和存取以及發(fā)出控制命令給運(yùn)動控制卡。具體來說，桁架機(jī)器人控制系統(tǒng)是一項(xiàng)綜合性模型結(jié)構(gòu)，主要是利用通信系統(tǒng)將相關(guān)設(shè)備聯(lián)系在一起，對設(shè)備內(nèi)部的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行邏輯分析與整合，實(shí)現(xiàn)各個設(shè)備內(nèi)部信息數(shù)據(jù)同等交換，在管理平臺下各個系統(tǒng)可以高效、安全運(yùn)作的嶄新技術(shù)，用戶通過管理平臺，可以不受時(shí)間與空間的限制對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行查詢或者使用。下位機(jī)運(yùn)動控制器負(fù)責(zé)整個機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)計(jì)算，在桁架機(jī)器人控制系統(tǒng)運(yùn)行過程中會形成大量的數(shù)據(jù)信息，定時(shí)發(fā)送給上位機(jī)，上位機(jī)通過分析、整合、處理，反饋結(jié)果給下位機(jī)，進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂普{(diào)整。

桁架機(jī)器人控制系統(tǒng)軟件平臺設(shè)計(jì)

隨著云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展與普及，對社會的發(fā)展做出很大的貢獻(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了其自身價(jià)值。隨著信息化時(shí)代的到來，我們社會整體的科學(xué)技術(shù)水平都不斷提高，在這樣的時(shí)代背景下，高端技術(shù)的發(fā)展與信息化的發(fā)展具有緊密的聯(lián)系。桁架機(jī)器人控制系統(tǒng)具有良好、穩(wěn)定的架構(gòu)，在滿足功能和接口需求的前提下，開放已有的管理平臺，引入網(wǎng)絡(luò)管理，提高系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)管理，使系統(tǒng)的可擴(kuò)展性得到提高。

桁架機(jī)器人控制系統(tǒng)采取量子框架的編程思路，結(jié)合面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的概念，解決應(yīng)用軟件和管理系統(tǒng)的連接關(guān)系，針對系統(tǒng)的時(shí)效性與可擴(kuò)展性特點(diǎn)，在軟件層次上傳輸數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)在應(yīng)用軟件層次上的開放性。機(jī)器人控制系統(tǒng)使用訪問控制技術(shù)，可以根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行狀況與負(fù)載變化，適當(dāng)調(diào)整虛擬機(jī)分配方案，將用戶與用戶所訪問的資源實(shí)現(xiàn)綁定，并對運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤與檢測，不僅使整個平臺具有可伸縮性，提高用戶私人信息安全，還保證了系統(tǒng)運(yùn)行的有效性與安全性。

四、結(jié)語

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)與信息技術(shù)的飛速發(fā)展與不斷完善，桁架機(jī)器人控制系統(tǒng)在機(jī)械制造領(lǐng)域中的影響與作用不斷加強(qiáng)。桁架機(jī)器人控制系統(tǒng)完成可以滿足設(shè)計(jì)的要求和應(yīng)用的多樣化。

參考文獻(xiàn)：

[1]王健，趙雁南，孫發(fā)杰，王家欽，郝悍勇.大型復(fù)雜曲面水火彎板智能機(jī)器人控制系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)[A].2018年中國智能自動化會議論文集（上冊）[C].2018.

[2]趙奇，李彥濤，張立勛.助餐機(jī)器人控制系統(tǒng)快速原型設(shè)計(jì)研究[A].第七屆全國康復(fù)醫(yī)學(xué)工程與康復(fù)工程學(xué)術(shù)研討會論文集[C].2018.

[3]黃之峰，謝存禧，李琳，張鐵.基于ARM7的智能移動機(jī)器人控制系統(tǒng)搭建與制作[A].第十屆粵港機(jī)電工程技術(shù)與應(yīng)用研討會暨梁天培教授紀(jì)念會文集[C].2018.