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海天精工機(jī)床有限公司 海天精工博客

Delta 機(jī)器人工作空間分析|加工中心

機(jī)器人的工作空間分為可達(dá)工作空間,、靈巧工作空間,、全局工作空間,。可達(dá)工作空 間是機(jī)器人末端執(zhí)行器可達(dá)位置點(diǎn)的集合,；靈巧工作空間是在滿足給定位姿范圍時(shí)機(jī)器 人末端執(zhí)行器可達(dá)點(diǎn)的集合；全局工作空間是給定所有位姿時(shí)機(jī)器人末端執(zhí)行器可達(dá)點(diǎn)的集合。

Delta機(jī)器人軌跡規(guī)劃特點(diǎn)|加工中心

Delta機(jī)器人軌跡規(guī)劃目標(biāo)如下所示：滿足部分軌跡精確要求,，滿足與時(shí)間相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位與速度要求,；進(jìn)行軌跡優(yōu)化，降低系統(tǒng)中關(guān)鍵零部件的受力與沖擊,；提高系統(tǒng)整體的速度,、精度與部件壽命。

Galil運(yùn)動(dòng)控制卡|加工中心

DMC-18X2系列運(yùn)動(dòng)控制卡可直接插入到PCI總線,，具有高速通信,、非易失程序存 儲(chǔ)器、高速編碼器反饋接收,、高抗干擾性（EMI)等強(qiáng)大功能,。DMC-18X2專為解決復(fù) 雜運(yùn)動(dòng)難題而設(shè)計(jì)，能夠用于涉及JOG,、PTP定位,、多軸聯(lián)動(dòng)、矢量定位,、電子齒輪同 步,、電子凸輪、多任務(wù),、輪廓運(yùn)動(dòng)等,。控制器通過可編程加減速對(duì)軌跡進(jìn)行平滑處理,， 可大大減小運(yùn)動(dòng)沖擊,。為了滿足復(fù)雜輪廓平滑跟蹤，DMC-18X2還提供無限直線,、圓弧 線段的矢量進(jìn)給,。

運(yùn)動(dòng)控制及軌跡規(guī)劃GUI界面|加工中心

本章主要闡述了 Delta機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，簡(jiǎn)要的介紹了離線軌跡規(guī)劃和實(shí)時(shí) 在線軌跡規(guī)劃的應(yīng)用場(chǎng)合,，并對(duì)兩種軌跡規(guī)劃的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了陳述,，在Linux系統(tǒng)的機(jī) 器人操作系統(tǒng)ROS下搭建了機(jī)器人的軟硬件，編寫了機(jī)器人的Galil運(yùn)動(dòng)控制卡程序,， 從Copley驅(qū)動(dòng)器中分別讀取了三種軌跡規(guī)劃方法得到的運(yùn)動(dòng)控制曲線參數(shù),，證明了三 種軌跡規(guī)劃方法的實(shí)用性，并對(duì)其運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,，得到了關(guān)節(jié)空 間和混合空間的軌跡規(guī)劃方法更適合機(jī)器人實(shí)際控制的結(jié)論,。最后，為了實(shí)現(xiàn)用戶友好 型操作,，編寫了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制GUI界面,。

軟PLC運(yùn)行系統(tǒng)的組成|加工中心

軟PLC運(yùn)行系統(tǒng)是運(yùn)行在RTSS環(huán)境的實(shí)時(shí)應(yīng)用程序，用于對(duì)輸入信號(hào)進(jìn) 行處理,，將運(yùn)算結(jié)果輸出來控制外部元件的通斷,，主要由以下模塊組成：

五軸數(shù)控加工中心軟PLC控制系統(tǒng)的研究

軟件精工是開放式精工系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì),，以軟PLC實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)PLC的控 制功能有利于進(jìn)一步提升五軸精工機(jī)床精工系統(tǒng)的性能，增強(qiáng)精工系統(tǒng)的開放 性,，縮小與國外軟件精工的差距,。因此本文在分析當(dāng)前軟PLC技術(shù)的基礎(chǔ)上， 以通用的開發(fā)和運(yùn)行平臺(tái)對(duì)五軸精工加工中心中軟PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究,，取得 了以下研究成果：

Delta機(jī)器人工作空間軌跡規(guī)劃|加工中心

上述Delta機(jī)器人的關(guān)節(jié)空間軌跡規(guī)劃及其動(dòng)力學(xué)軌跡優(yōu)化模型是對(duì)關(guān)節(jié)空間驅(qū)動(dòng) 電機(jī)的軌跡規(guī)劃及其動(dòng)力學(xué)優(yōu)化模型，動(dòng)力學(xué)優(yōu)化后,，減小了所需驅(qū)動(dòng)電機(jī)力矩和功率 的峰值,。由圖3-12可知，關(guān)節(jié)空間軌跡規(guī)劃擬合曲線經(jīng)過運(yùn)動(dòng)學(xué)正解轉(zhuǎn)換得到的工作空 間擬合曲線,，在末端執(zhí)行器豎直方向運(yùn)行階段,，x方向的速度、加速度擬合曲線稍有抖 動(dòng),，擬合曲線的加速度峰值相差較大,。考慮到工作空間的各種情況,，例如,，在某些特殊 情況下，抓取和釋放物體時(shí)豎直運(yùn)行階段水平方向不能抖動(dòng),，工作空間擬合曲線的加速 度峰值要求在一定范圍內(nèi)等,，即要求機(jī)器人具有良好的工作空間性能。由于在工作空間 內(nèi)進(jìn)行軌跡規(guī)劃得到的擬合曲線一般具有良好的工作空間性能,，為了實(shí)現(xiàn)上述要求，本 小節(jié)將對(duì)Delta機(jī)器人進(jìn)行工作空間的軌跡規(guī)劃,。