轨迹规划是机器人运动控制的基础,轨迹规划的结果直接影响机器人工作过程中控 制系统的稳定性及其可靠性。合理的轨迹规划能够使机器人顺利完成空间复杂的轨迹曲 线,并准确、快速、平稳的到达指定位置,因此,机器人的轨迹规划算法研宄具有重要 的理论意义和工程价值。
研究发现,在机器人的轨迹规划中加入动力学模型进行轨迹优化,得到的运动控制 拟合曲线能够极大地提高机器人的运行速度和稳定性。由于运动学与动力学模型相结合 的轨迹规划是基于理想系统模型的分析,所以不会增加系统的硬件成本,它是快速、高 效提高系统性能的一个有效手段,在Delta机器人的轨迹规划中,将会把动力学模型加 入到轨迹规划中来。
PID控制器最早作为实用化的控制器已有近百年历史,PID控制器操作简单易懂, 因其使用不需要精确的系统模型而成为工业上应用最为广泛的控制器。在爬行的 ADAMS仿真模型工作台上加入PID控制系统,经过反复模拟仿真,整定增益参数,确 定最优参数后,确定加入PID控制系统能够有效控制爬行。在加入振动的模型上进一步 加入PID控制时,真正做到了在低速情况下改善爬行。
通过总结国内外学者对爬行现象的研宄得出:目前没有一套完整解释说明爬行机理 的文章,即系统各爬行因子与爬行之间的明确的定量关系,学者们都是各自对爬行机理 做出理论上的推导,然后进行试验,并没有找到一种真正能抑制爬行的方法而被大家所 认可。
软PLC开发系统是独立运行在Win32环境下的一个应用程序,用于编制PLC 用户程序以及对它进行检查、编译和调试,主要由以下模块组成:
软PLC运行系统是PLC控制系统的核心,合理地设计其组成模块能够提升 PLC控制系统的稳定性和开放性。因此,本章在分析软PLC运行系统工作原理 的基础上研究了各个模块的实现以及多任务的调度,并对软PLC指令系统进行 了设计。
五轴精工加工中心侧开关量、模拟量等数据的采集和传输由外部I/O输入输出模 块完成,如何实现它与软PLC系统之间的数据交换是设计软PLC控制系统通讯 的关键。本章通过分析精工系统的通讯接口,结合当前精工通讯的发展趋势,采 用SERCOS-III接口及其通讯技术实现二者的数据交换。
PLCI/O接口软件要完成两个任务:一是根据主站MDT报文信息配置I/O接 口系统参数,完成初始化;二是在周期通讯过程中将I/O输入模块采集的数据编 辑成AT报文发送给主站,并读取主站MDT报文数据写入I/O接口 DPRAM存 储区,完成数据交换。因此可分为I/O接口初始化和周期通讯两个部分。
本章分析了五轴精工加工中心软PLC所要控制的具体内容,根据五轴精工加工中心 的控制逻辑编制了主轴正、反转的控制程序,通过下载到软PLC运行系统中运 行,实现了对五轴精工加工中心的主轴正、反转控制,验证了软PLC运行系统的有 效性。
现代机构的创新性决定了机械产品的创新性,机构学的研宄对于提高相关机械产品 的设计和国际竞争力有着非常重要的意义,现代机构设计的新理论和新方法、特殊功能 的机构设计理论以及应用关键技术、微操作和微尺度机械的机构学、机构与机器人动力 学、新型移动与操作机器人、仿人与仿生机器人和微纳机器人在现代机械产品的设计中扮演着越来越重要的角色。因此,加大对以上机构学领域的研宄是机构学的发展趋势[24]。