基于PCI總線的焊接機(jī)器人多軸運(yùn)動(dòng)控制器設(shè)計(jì).pdf

1、焊接機(jī)器人是提高生產(chǎn)效率，改善焊接質(zhì)量的重要工具。而多軸運(yùn)動(dòng)控制器是焊接機(jī)器人控制系統(tǒng)的核心，其性能直接影響焊接機(jī)器人的工作性能和焊接質(zhì)量。針對(duì)目前市場(chǎng)上的控制器開(kāi)放性差、擴(kuò)展性差等缺點(diǎn)，結(jié)合焊接機(jī)器人工作性能的要求，本文設(shè)計(jì)了開(kāi)放式的多軸運(yùn)動(dòng)控制器，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人六關(guān)節(jié)的協(xié)調(diào)控制和精確的軌跡控制，并具有良好的實(shí)時(shí)控制性能，較高的運(yùn)動(dòng)控制精度，和良好的可升級(jí)性和可擴(kuò)展性，因此在一定程度上提高了焊接機(jī)器人的性能。 本文對(duì)運(yùn)動(dòng)控制技

2、術(shù)中的插補(bǔ)算法和加減速控制進(jìn)行了論述，對(duì)二維空間的直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)算法，UNRBS插補(bǔ)算法，直線加減速，指數(shù)加減速，S曲線加減速進(jìn)行了理論研究;并結(jié)合本課題對(duì)交流伺服系統(tǒng)的控制方法加以研究，為多軸控制器的硬件和軟件設(shè)計(jì)提供的理論指導(dǎo)。 通過(guò)對(duì)多軸運(yùn)動(dòng)控制器常用的設(shè)計(jì)方案分析比較后，本文最終確定了多軸運(yùn)動(dòng)控制器的“DSP+CPLD+PCI”的硬件結(jié)構(gòu)。PCI總線具有一系列優(yōu)點(diǎn)，能滿足運(yùn)動(dòng)控制器與PC機(jī)大量的數(shù)據(jù)交換要求;DSP作

3、為多軸運(yùn)動(dòng)控制器的核心，在數(shù)據(jù)處理方面具有優(yōu)越的性能，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃和先進(jìn)的控制算法;由于硬件組成上使用了復(fù)雜可編程邏輯陣列(CPLD)，使該硬件系統(tǒng)集成度更高，可靠性更好，也便于多軸控制器的開(kāi)發(fā)和擴(kuò)展。 在軟件方面，對(duì)基于Windows 2000操作系統(tǒng)環(huán)境下WDM驅(qū)動(dòng)程序的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和運(yùn)行機(jī)制進(jìn)行了分析，運(yùn)用DriverStudio驅(qū)動(dòng)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，編寫(xiě)了多軸運(yùn)動(dòng)控制器的驅(qū)動(dòng)程序，對(duì)PCI驅(qū)動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)方法和關(guān)鍵技