基于labview和pxi平台的6-dof并联机器人控制系统的开发

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1、基于LabVIEW和PXI平台的6-D0F并联机器人控制系统的开发来源：屮国屯子应川网发布时间：2010-05-1110:54:45浏览次数：413StudyontheControlSystemofthe6-DOFParallelRobotBasedonLabVIEWandPXIDevelopmentPlatform作者:张建政指导老师:离峰赵现朝上海交通火学机械与动力工程学院应用领域：机器人运动控制挑战：应用成熟的NT系列产品快速构建一窃功能完苒、性能优越、人机界面友好的开放式多自山度并联机器人数控系统，不仅具有学术意义更具付实际意义。应用方案：以6-PPPS六自

2、由度并联机器人力对象，以PXI-1042内嵌PXI-8186控制器力核心，采川PXI-7356多轴运动控制卡和UMI-7774接U板驱动6个仰服电机，采川多轴控制卡的配套软件和LabVIEW8.0实现也机完全同步、并联机器人的多轴协调轨迹控制、轨迹曲线选择与显示等关键技术，采用PXT-6511数字输入卡实现操作按钮及状态指示等开关虽控制，并利用P[D软件包和KT模块的强大功能实现快速开发。软件幵发上采用了用户亨件技术、通知或队列技术等LabVIEW的髙级编程技术，解决了各川户界而和各模块之间的实吋切换：各种变堂的应用则实现不冋模块之间的信息传递和共享;VI动态载入技

3、术，丈现子VI的即调即用和冬面板的动态载入及界面重用：充分利用LabVIEW强人的外部接口能力，实现了动态链接库（DI丄）和WindowsAPI的调用，并嵌入了Matlab并联机器人运动学模型，使程序不仍M•存强大的功能，也使得复杂的计算更为快捷。使用的产品：•PXT-1042机箱、•PXI-8186控制器、•PXI-7356运动控制卡、•UMI-7774通用运动控制接口、•PX1-6511工业数字I/O卡、•LabVTEW8.0、•LabVIEWRT（实时模块）、•ControlDesignandSimulationBundle•LabviewControlDes

4、ignToolkit•LabviewSystemIdentificationToolkit•LabviewSimulationInterface•Toolkit•LabviewSimulationModule•MotionAssistant介绍:并联机器人以其刚度太、承载能力强、误差小、精度高、自笊负荷比小、动力性能好等优点，不仅仅是当前机器人研宄领域的热点，而！正逐渐走出实验室被工业界所认可。稳记、快速、准确的开放式数字控制系统足制约并联机器人发展的瓶颈之一。其屮实时性较强的多轴运动找制卡和功能完善的软件开发平台为其技术关键，应用N1公司的一系列软硬件产品不仅能够

5、实现机器人的稍确多轴运动控制，而IL节约了开发周期、降低了系统成本、易丁•维护升级，特别是虚拟仪器技术的应川，使得系统能够存一个非常犮好的人机交流界面。这些优点力多自由度并联机器人走向帘场提供丫保证。本方案中，以LabVIEW为软件平台，以嵌入多轴运动控制卡(PXI-7356)的PXI开发平台为硬件基础，充分利用各种软件榄块和工具包，快速开发了满足六维运动的6DOF(DegreeofFreedom)并联机器人控制系统。在本校制系统的开发和研制过程中实现丫多电机冋步、多轴协调轨迹拽制、轨迹曲线实吋显示与选择、而板的动态载入与重构、信总的调州与井享等功能。丈验结果证明，

6、应用NI公司系列产品不仅能够快速地幵发出并联机器人的校制系统，提尚系统的性价比：而IL能得到比较完美的系统特性，如：25KHZ-25.6MHz的编码器反馈信号滤波范围使得系统能够在强屯干扰的工业现场的稔定工作，6轴Pl［〕控制周期可以达到250us使得实时性远远岛于一般控制控制系统1ms的要求，机器人六轴协调运动后的末端执行器稳态误差可达1um体现丫系统精确的特性。研宂背景：并联机器人以X•卓越的性能正在走出实验室，步入T业界和人们最力熟悉的口常生活中。早在1962年GoughandWhitehall就把并联机器人作为轮胎检测机。般近几十年中，并联机器人被用于飞行器

7、模拟器、微操作机器人、手术机器人以及大型射电樂远镜屮的例+举不胜举。然而，此类沖联机器人大多存在开发周期松、系统不开放维护和升级闹难、造价高昂以及系统特性不完善等缺点，这也是制约并联机器人企面走向市场的瓶颈。如何在较短的时间内开发出系统特性好、成本低、功能齐全、界面犮好的多向屮度并联机器人控制系统足一项挑战性的工作。木文以6-PPPS并联机器人为控制对象，以NI公司的系列软硬件产品力雎础，依托阳家自然雎金(No.30770538)的支持，快速开发了此并联机器人的开放式数字控制系统。系统总体的设计本课题所研究的并联机器人的驱动由六个高粘度的伺服电机及其驱动器承担，