六轴串联机器人控制系统的研究与应用
发布时间：2020-12-19 15:24
随着当今社会人民对美好生活需求不断提高,对社会生产力提出了更高的要求,这就在生产中需要做到“机器换人”,用机器人加工产品代替人类手工作业。近年来,随着工业自动化水平的逐渐提高,机器人在现实生活中被应用的越来越广泛。但是在实际生产环境中存在机器人定位精度不足,运行不稳定,抖动以及机器人控制系统通用性和可移植性很差等问题。本课题为解决上述问题,以六轴串联机器人为被控对象,设计了机器人控制系统,展开了机器人控制系统相关功能的设计与实现。主要的研究内容如下:本文首先针对六轴串联机器人的机械结构,完成了对机器人各关节轴的定义,方便后续的控制与操作。接着完成了运动控制器中机器人运动学模型的参数配置。其中包括单轴参数配置和轴组参数配置。为了提高控制精度,选用大工计控的MAC1680运动控制器以及CUSN100网络化伺服驱动器。确定采用“PC上位机+手持式示校器+运动控制器+环网伺服器”的开放式通用控制系统。并对机器人驱控一体柜进行了设计,包括电气元件的布局与连接,运动控制器与伺服驱动器通信端口的连接。配置了环网伺服驱动器相关参数。保障了控制系统运行的稳定性和低故障率。为控制系统...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 课题研究目的与意义
1.3 国内外机器人控制系统发展现状
1.3.1 国外机器人控制系统发展现状
1.3.2 国内机器人控制系统发展现状
1.4 论文组织结构
1.5 本章小结
2 六轴串联机器人运动学模型分析与运动控制器中参数配置
2.1 六轴串联机器人机械结构
2.2 运动控制器中六轴串联机器人模型参数配置
2.2.1 六轴串联机器人单轴参数配置
2.2.2 六轴串联机器人轴组参数配置
2.3 本章小结
3 六轴串联机器人控制系统的电气实现
3.1 控制系统组成
3.1.1 控制器的选择
3.1.2 伺服驱动器的选择
3.2 六轴串联机器人控制系统结构图
3.3 机器人控制系统电气实现
3.3.1 电器柜整体布局
3.3.2 六轴串联机器人控制系统电气连接
3.3.3 环网伺服驱动器参数配置与连接设置
3.4 本章小结
4 六轴串联机器人控制系统程序开发
4.1 使能禁能功能
4.2 机器人末端空间位置读取
4.3 原点位置偏差计算与回原点功能的实现
4.4 六轴串联机器人单轴和轴组点动功能
4.5 机器人解码垛控制程序
4.5.1 解码垛平台搭建
4.5.2 解码垛梯轨迹定义
4.5.3 解码垛梯形图程序实现
4.6 本章小结
5 六轴串联机器人控制系统组态软件开发
5.1 DView组态软件介绍
5.2 机器人控制系统人机界面的开发与连接配置
5.2.1 PC机组态软件开发
5.2.2 手持示校器网络连接设置
5.3 本章小结
6 六轴串联机器人的测试与验证
6.1 六轴串联机器人轴组点动功能测试
6.2 平面圆弧测试
6.3 重复定位精度测试
6.4 机器人解码垛运行时间测试
6.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于PLC直角坐标式机器人控制系统的设计[J]. 陈彦宇,田东庄,许翠华,周春,黄煌. 自动化仪表. 2018(04)
[2]新松机器人产业发展及应用[J]. 徐方,邹风山,郑春晖. 机器人技术与应用. 2011(05)
[3]提高机器人扫描加工系统加工精度的方法[J]. 李剑峰,郭永康,朱建华,徐敏,汤青. 计算机辅助设计与图形学学报. 2007(08)
[4]工业机器人实时高精度路径跟踪与轨迹规划[J]. 谭冠政,徐雄,肖宏峰. 中南大学学报(自然科学版). 2005(01)
硕士论文
[1]基于六轴关节型工业机器人的防护服研究与设计[D]. 周纯.东华大学 2017
[2]3D打印控制系统的研究与实现[D]. 孟昭鹏.大连理工大学 2017
[3]六轴小型关节型机器人设计、分析和标定研究[D]. 李关健.扬州大学 2017
[4]航空发动机整体叶盘机器人磨抛加工关键技术研究[D]. 万从保.电子科技大学 2017
[5]六自由度关节式机器人系统研制与轨迹规划方法研究[D]. 李晓.华东理工大学 2017
[6]六自由度工业机器人轨迹规划及控制算法研究[D]. 沈悦.南京理工大学 2017
[7]基于视觉定位的六轴工业机器人搬运系统设计与研究[D]. 魏前龙.合肥工业大学 2017
[8]码垛机器人运动特性的研究与实现[D]. 郑飞翔.大连理工大学 2016
[9]基于FPGA的六自由度机器人机械手臂的插补控制系统研究[D]. 李亚文.兰州交通大学 2016
[10]一种高速拾取并联机器人控制系统的开发与应用[D]. 龚中强.大连理工大学 2015
本文编号：2926132
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 课题研究目的与意义
1.3 国内外机器人控制系统发展现状
1.3.1 国外机器人控制系统发展现状
1.3.2 国内机器人控制系统发展现状
1.4 论文组织结构
1.5 本章小结
2 六轴串联机器人运动学模型分析与运动控制器中参数配置
2.1 六轴串联机器人机械结构
2.2 运动控制器中六轴串联机器人模型参数配置
2.2.1 六轴串联机器人单轴参数配置
2.2.2 六轴串联机器人轴组参数配置
2.3 本章小结
3 六轴串联机器人控制系统的电气实现
3.1 控制系统组成
3.1.1 控制器的选择
3.1.2 伺服驱动器的选择
3.2 六轴串联机器人控制系统结构图
3.3 机器人控制系统电气实现
3.3.1 电器柜整体布局
3.3.2 六轴串联机器人控制系统电气连接
3.3.3 环网伺服驱动器参数配置与连接设置
3.4 本章小结
4 六轴串联机器人控制系统程序开发
4.1 使能禁能功能
4.2 机器人末端空间位置读取
4.3 原点位置偏差计算与回原点功能的实现
4.4 六轴串联机器人单轴和轴组点动功能
4.5 机器人解码垛控制程序
4.5.1 解码垛平台搭建
4.5.2 解码垛梯轨迹定义
4.5.3 解码垛梯形图程序实现
4.6 本章小结
5 六轴串联机器人控制系统组态软件开发
5.1 DView组态软件介绍
5.2 机器人控制系统人机界面的开发与连接配置
5.2.1 PC机组态软件开发
5.2.2 手持示校器网络连接设置
5.3 本章小结
6 六轴串联机器人的测试与验证
6.1 六轴串联机器人轴组点动功能测试
6.2 平面圆弧测试
6.3 重复定位精度测试
6.4 机器人解码垛运行时间测试
6.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于PLC直角坐标式机器人控制系统的设计[J]. 陈彦宇,田东庄,许翠华,周春,黄煌. 自动化仪表. 2018(04)
[2]新松机器人产业发展及应用[J]. 徐方,邹风山,郑春晖. 机器人技术与应用. 2011(05)
[3]提高机器人扫描加工系统加工精度的方法[J]. 李剑峰,郭永康,朱建华,徐敏,汤青. 计算机辅助设计与图形学学报. 2007(08)
[4]工业机器人实时高精度路径跟踪与轨迹规划[J]. 谭冠政,徐雄,肖宏峰. 中南大学学报(自然科学版). 2005(01)
硕士论文
[1]基于六轴关节型工业机器人的防护服研究与设计[D]. 周纯.东华大学 2017
[2]3D打印控制系统的研究与实现[D]. 孟昭鹏.大连理工大学 2017
[3]六轴小型关节型机器人设计、分析和标定研究[D]. 李关健.扬州大学 2017
[4]航空发动机整体叶盘机器人磨抛加工关键技术研究[D]. 万从保.电子科技大学 2017
[5]六自由度关节式机器人系统研制与轨迹规划方法研究[D]. 李晓.华东理工大学 2017
[6]六自由度工业机器人轨迹规划及控制算法研究[D]. 沈悦.南京理工大学 2017
[7]基于视觉定位的六轴工业机器人搬运系统设计与研究[D]. 魏前龙.合肥工业大学 2017
[8]码垛机器人运动特性的研究与实现[D]. 郑飞翔.大连理工大学 2016
[9]基于FPGA的六自由度机器人机械手臂的插补控制系统研究[D]. 李亚文.兰州交通大学 2016
[10]一种高速拾取并联机器人控制系统的开发与应用[D]. 龚中强.大连理工大学 2015
本文编号：2926132
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