【硕士论文】开放式机器人控制器的设计.pdf

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1、江苏大学硕士学位论文摘要机器人技术在各个行业得到了广泛应用，已经成为自动化生产的主要组成部分。计算机技术与控制方法的快速发展，大大拓展了机器人技术应用的灵活性，更是对控制系统的性能、系统的结构等多方面都产生了极为深刻的影响。机器人控制系统由封闭式向开放式结构转变成为一种趋势。本论文的主要目标是建立具有开放式结构的机器人控制系统软、硬件平台，并实现对SIA—RH6机器人的控制，主要的工作如下：1．通过对开放式控制器的定义、特点和OSACA，OMAC和OSEC规范分析，指出实现开放式机器人控制器的具体硬件和软件要求，本文还对现阶段

2、开放式机器人控制器实现模式进行了详细的论述，分析了PMAC运行控制卡的功能特点，提出采用PMAC(ProgrammableMulti--AxiesController)和嵌入式工业计算机(IPC)实现Pc+DSP模式的开放式机器人控制器的设计。2．对SIA—RH6工业机器人系统进行了深入的研究，以嵌入式工业计算机(IPc)+PMAC代替原有控制器，将其改造成为具有开放式结构的机器人控制器。本文讨论的改造过程和改造方法己在实验室得到了验证。改造后的机器人控制器基于工业Pc和WINDOWS操作系统，突破了传统工业机器人封闭式结构，

3、并具有良好的扩展性，在功能上既具备了工业机器人控制器的基本特性，同时又是一个良好的机器人控制算法试验平台。对于机器人控制工程来说，这种方法具有一定的理论价值和实际工程意义。3．给出了SIA-SUNRH6机器人永磁同步电机的数学模型．基于开放式机器人控制平台，给出了改进的PID控制算法。为了提高伺服系统的控制精度，本文还给出了神经网络摩擦力补偿的方法和神经网络PI自调整的控制方法。4．在开放式机器人控制平台上，对SIA—RH6机器人进行了直线插补、圆弧插补、三次样条运动模式和PVT运动模式进行试验，试验表明开放式控制器能够较好地

4、实现机器人轨迹控制。关键词：工业机器人；开放式机器人控制器；PID：工业计算机；PMAC2A—PC／104；神经网络江苏大学硕士学位论文Robottechniqueisthekeycomponentofautomaticproductionandhasbeenwidelyappliedineveryindustryortrade．Withtherapiddevelopmentofcomputertechniqueandcontrolmethod，notonlytheapplicationadaptabilityofrobott

5、echniquehasbeengreatlywidened，butalsoithashadaprofoundinfluenceontheperformanceandthestructureofcontrolsystem．Thatrobotcontrolsystemchangedfromclosetoopenbecomingatrend．DevelopingtheopenarchitecturecontrollerforrobotsystemandcontrollingtheSIA-ltH6robot、ⅣitIIthenewop

6、enarchitecturewerethemaintargetinthispaper．Themaincontentofthispaperareasfollows：1．nledefimtionandcharacteristicofopenarchitecturecontrollerforrobotwagintroduced，andonthebaseoftheanalysisofthreecriterions，OSACA，0MACandOSEC，therequiremenmofhardwareandsoftwareofrobotc

7、ontrollerwithopenarchitectureWagsummarized．Severalcurrentrealizationmodesofopenarchitecturecontrollerwerealsodiscussedinthispaper．ThePC+DSPmodeWasadoptcdtodeveloptheopenarchitecturecontrollerforrobotwithPMAC(ProgrammableMulti--AxiesController)andembeddedindustrialPC

8、．2．ThisthesishasbeenresearchedbasedonindustrialSIA·RH6controller．deeplyTheoriginalcontrollerWagreplacedbyembeddedindustrialcomputerandPMAC