毕业设计（论文）-基于运动卡的控制系统

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1、论文摘要本文介绍了一种自行研制的基于运动控制卡的实用于实验室及一般机械化的场所的工业机器人控制系统。机器人具有三个自由度（即：RRP-------大臂回旋、仰角、小臂伸缩三个运动）和一个手爪开合动作，采用全电动驱动方式控制。该控制系统以PCI---208系列TYIO运动控制卡为主要硬件设备，其它外围设备包括直流电机调速器、行程开关、光电编码器、中间继电器和与之配套的接口电路。整个系统通过PCI—208运动控制卡实现对机器人各个关节的位置伺服控制和多个关节的协调控制，并与光电轴角编码器相组合构成一个全闭环系统，达到对机器人各

2、个部位的转速和角位移量进行精确控制，实现其精准定位。实践证明基于TRIO运动控制卡的工业机器人控制系统可以有效地提高整个机器人系统的性能及开发效率。关键词：工业机器人；伺服电机；TRIO运动控制卡；PCI—208；57AbstractThisthesisintroducesarobotcontrolsystembasedontheTRIOsportcontrolcard.Therobothasthreefreedomsdegree(namely:RRP—Thebigarmreturn,angleofelevating,sm

3、allarmflexiblethreesport)opentomatchtheactionwithahandclaw,adoptwholedynamoelectricdrivethewaycontrol.ThemainhardwareofthesystemistheseriesPCI—208TRIOsportcontrolthecard,otherperipheralsincludethedirect-currentelectricalengineeringtoadjustsoonmachine,routeoftravel

4、switch,lightelectricitystalkCapecoder,middlerelayanditsinterfacecircuit.ThewholesystemiscontrolledbythesportPCI-208controlcard.Itcancontrolthepositionofalljointandmakethemworkcoordination.Thesystemisasemi-closeloopcontrolwithlightelectricitystalkCapecoders.Soitcan

5、controltherobot’smotionwithhighprecision.ItispracticedthattheAGVrobotbasedontheTRIOsportcontrolcardcanworkwithhighefficiency.Keyword:Industryrobot;Servomotor;Sportcontrolcard;PCI-208;TRIOControlcard57前言机器人学是进40年来才发展起来的一门交叉学科，它涉及到机械工程、电子学、控制理论、传感器技术、计算机科学、仿真学、人工智能等

6、学科领域。工业机器人本身是一种典型的机电一体化系统。我国的工业机器人从80年代“七五”科技攻关开始起步，在国家的支持下，通过“七五”、“八五”科技攻关，目前已基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件、运动学、和轨迹规划技术，生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人；其中有130多台配套喷漆机器人在二十余家企业的近30条自动喷漆生产线上获得规模应用，弧焊机器人已应用在汽车制造厂的焊装线上。但总的来看，我国的工业机器人技术及其工程应用水平和国外比还有一定的距离，如：可靠性低于国外产

7、品；机器人应工程起步较晚，应用领域窄，生产线系统技术与国外比有差距；在应用规模上，我国已安装的国产工业机器人约200台，约占全球已安装台数的万分之四。以上原因主要是没有形成机器人产业，当前我国的机器人生产都是应用户的要求，“一客户，一次重新设计”，品种规格多、批量小、零部件通用化程度低、供货周期长、成本也不低，而且质量、可靠性不稳定。因此迫切需要解决产业化前期的关键技术，对产品进行全面规划，搞好系列化、通用化、模化设计，积极推进产业化进程。机器人控制系统是一种典型的多轴实时运动控制系统。传统的机器人运动控制系统采用的是专用

8、计算机加多单片机-多回路的封闭式体系结构。这种结构的控制器在高速、高精度和多轴同步运动控制等方面存在技术瓶劲。此外存在制造和使用成本高，开发周期长，升级换代困难，无法添加系统的新功能等一系列缺点。因此，最终本系统选择了一种能将运动控制和逻辑算法有机结合，轻松实现多种运动形式的运动控制器-----英国TR