基于PMAC的四轴桁架机械手控制系统设计与研究

发布时间：2020-05-19 20:30

【摘要】：随着立体仓库的普及,在仓库管理中,大多需要对货物进行码垛然后才能入库,码垛既能让货物整齐稳定的放置,还能最大地利用空间。传统的码垛一般靠人工进行;但是随着货物重量的增加,和工厂的产能不断提高,人工码垛越来越不能满足立体仓库的存储效率。而桁架机械手调试简单、承载能力大,能够满足对大质量的货物进行码垛。普通桁架机械手只能够单机运行,对于开发智能仓储领域而言,设计一款既能够满足码垛需求,又能够与其他仓储自动化设备进行配合工作的桁架机械手具有重大意义。本文以桁架机械手控制系统为研究对象,首先分析了桁架机械手的国内外研究现状和在特定工业环境下所需要的功能,提出了桁架机械手的控制系统总体方案,制定了桁架机械手控制系统硬件系统和软件系统的方案。在控制系统硬件方面,完成了控制系统硬件框架设计,选取工控机为上位机,PMAC为下位机的控制方式,选择伺服电机为动力装置,并在此基础上完成了桁架机械手整体电气系统的设计与制作。在控制系统软件方面,设计了控制系统的整体软件框架,采用模块化编程的思想,用C#编程语言编写了上位机软件,包括示教、调度等核心模块;运用PMAC程序语言编写了下位机程序,实现了PMAC对机械运动机构的控制;完成上位机与PMAC的通讯设计以及上位机与仓库管理系统的通讯设计。为了保证桁架机械手能够稳定工作,进行了大量的功能调试和参数调试等工作,包括电机点动调试、I/O测试、示教调试和调度试运行等;在调度过程中,桁架机械手能够与仓库管理系统无缝对接,仓库管理系统下发的调度任务能够被桁架机械手准确地接收,并对任务进行快速分析和执行,最后对于任务的完成情况及时反馈,实现了货物码垛的无人化管理。目前,桁架机械手控制系统的研发工作已经完成,四轴桁架机械手设备已经投入生产,在立体仓库中进行货物的码垛;在运行过程中,桁架机械手表现良好,运行稳定,操作系统运行流畅,操作方案简单易上手,能够按照系统流程连续稳定的工作,达到了预期的设计要求。
【图文】：

第一章 绪论第一章 绪论1.1 课题的研究背景当代社会科技不断发展，机器人技术已经应用于人们生产生活的各个领域。而机械手作为机器人的一种，越来越多地在生产制造领域发挥重要作用，不仅能够提高工作效率，还能够将人们从繁重、枯燥的工作中解放出来。例如：在智能仓储系统中，通过机械手来完成码垛，码垛的目的是让产品的入库、出库和转移等活动都以托盘为单位来进行，，从而提高货物的运输传送效率。图 1.1 所示为智能仓库正在进行输送和码垛。

直角坐标式机械手Fig.1.2.Cartesiancoordinatemanipulator.
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH692.3

【参考文献】

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本文编号：2671439