一種工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制裝置制造方法
【專利摘要】一種工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制裝置，包括工業(yè)機(jī)器人、工業(yè)機(jī)器人控制柜、第一控制處理機(jī)和第二控制處理機(jī)，第一控制處理機(jī)通過(guò)網(wǎng)線與工業(yè)機(jī)器人控制柜相連，用于編寫(xiě)或修改工業(yè)機(jī)器人控制柜中存儲(chǔ)的機(jī)器人控制程序并監(jiān)視機(jī)器人控制程序的運(yùn)行狀態(tài)；第二控制處理機(jī)通過(guò)RS232串行接口與工業(yè)機(jī)器人控制柜相連并向工業(yè)機(jī)器人控制柜傳輸機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制指令；工業(yè)機(jī)器人控制柜還與工業(yè)機(jī)器人通信，根據(jù)工業(yè)機(jī)器人控制柜中存儲(chǔ)的機(jī)器人控制程序和所接收的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制指令，控制工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型通過(guò)使用兩個(gè)處理機(jī)對(duì)機(jī)器人控制柜分別進(jìn)行相應(yīng)的控制操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)機(jī)器人操作運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)捷、精確控制，能夠提高工業(yè)生產(chǎn)速度和效率。
【專利說(shuō)明】一種工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)機(jī)器人技術(shù)是一種以自動(dòng)化技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)為主體，有機(jī)融合多種現(xiàn)代信息技術(shù)的集成性應(yīng)用技術(shù)。隨著計(jì)算機(jī)、微電子、自動(dòng)控制、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)也得到了長(zhǎng)足進(jìn)步。目前，國(guó)內(nèi)外針對(duì)智能化機(jī)器人的應(yīng)用研究已經(jīng)發(fā)展了近半個(gè)世紀(jì)，在這段時(shí)間內(nèi)，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用由工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域起步，逐漸發(fā)展到農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、國(guó)防和航空航天等諸多領(lǐng)域。這些應(yīng)用的開(kāi)發(fā)使得工業(yè)機(jī)器人逐漸代替人工作業(yè)，成為生產(chǎn)生活中不可或缺的重要生產(chǎn)力量。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)涉及到精密機(jī)械、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、傳感器技術(shù)、人工智能等多個(gè)學(xué)科。有效準(zhǔn)確的工業(yè)機(jī)器人控制，將為在科研或工業(yè)應(yīng)用當(dāng)中的進(jìn)一步準(zhǔn)確操作提供更有利的保障。
[0003]目如，工業(yè)機(jī)器人控制方法主要有兩種:一種是基于DSP等相關(guān)運(yùn)動(dòng)控制芯片自行開(kāi)發(fā)的控制系統(tǒng)，但此控制系統(tǒng)整體性能取決于開(kāi)發(fā)者水平。因而，控制系統(tǒng)的性能不穩(wěn)定，控制效果參差不齊；另一種是生產(chǎn)廠商直接購(gòu)買成熟公司控制系統(tǒng)，例如運(yùn)動(dòng)控制卡等。由于該種實(shí)現(xiàn)方法比較昂貴，會(huì)提高產(chǎn)品生產(chǎn)成本不利于工業(yè)機(jī)器人在國(guó)內(nèi)大面積的推廣。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型旨在針對(duì)提高工業(yè)機(jī)器人的控制準(zhǔn)確度提出的一種工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)動(dòng)作的簡(jiǎn)捷、精確控制。具體技術(shù)方案如下:
[0005]一種工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制裝置，包括工業(yè)機(jī)器人、工業(yè)機(jī)器人控制柜、第一控制處理機(jī)和第二控制處理機(jī)，其中:
[0006]第一控制處理機(jī)通過(guò)網(wǎng)線與工業(yè)機(jī)器人控制柜相連，用于編寫(xiě)或修改工業(yè)機(jī)器人控制柜中存儲(chǔ)的機(jī)器人控制程序并監(jiān)視機(jī)器人控制程序的運(yùn)行狀態(tài)；
[0007]第二控制處理機(jī)通過(guò)RS232串行接口與工業(yè)機(jī)器人控制柜相連并向工業(yè)機(jī)器人控制柜傳輸機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制指令；
[0008]工業(yè)機(jī)器人控制柜還與工業(yè)機(jī)器人通信(亦可稱為交互或相連)，根據(jù)工業(yè)機(jī)器人控制柜中存儲(chǔ)的機(jī)器人控制程序和所接收的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制指令，控制工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)，并將工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)行信息反饋給第二控制處理機(jī)。
[0009]優(yōu)選的，工業(yè)機(jī)器人為多自由度多關(guān)節(jié)型機(jī)器臂。
[0010]優(yōu)選的，第一控制處理機(jī)和第二控制處理機(jī)為臺(tái)式計(jì)算機(jī)或者筆記本式計(jì)算機(jī)。
[0011]工業(yè)機(jī)器人控制柜向工業(yè)機(jī)器人傳輸如各軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度、移動(dòng)距離等運(yùn)動(dòng)設(shè)置參數(shù)。同時(shí)，工業(yè)機(jī)器人控制柜將工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)行反饋消息反饋至第二控制處理機(jī)。通過(guò)規(guī)定第二控制處理機(jī)上的軟件例如LabVIEW程序與機(jī)器人兩者之間的通信協(xié)議，可實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的路徑選擇、機(jī)器人運(yùn)行速度控制、機(jī)器人目標(biāo)點(diǎn)參數(shù)設(shè)置等運(yùn)動(dòng)控制。第一控制處理機(jī)主要用于編寫(xiě)修改工業(yè)機(jī)器人控制柜中機(jī)器人程序，以及監(jiān)視工業(yè)機(jī)器人程序的運(yùn)行狀態(tài)。
[0012]本實(shí)用新型通過(guò)使用兩個(gè)處理機(jī)對(duì)機(jī)器人控制柜分別進(jìn)行相應(yīng)的控制操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)機(jī)器人操作運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)捷、精確控制，而且操作過(guò)程簡(jiǎn)單，能夠提高工業(yè)生產(chǎn)速度和效率。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型一種實(shí)施例的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型一種實(shí)施例中第一控制機(jī)與工業(yè)機(jī)器人控制柜通信數(shù)據(jù)幀的格式；
[0015]圖3是本實(shí)用新型工業(yè)機(jī)器人控制程序流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖通過(guò)本實(shí)施例對(duì)實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)和工作原理做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0017]如圖1所示，包括工業(yè)機(jī)器人4、工業(yè)機(jī)器人控制柜3、第一控制處理機(jī)I和第二控制處理機(jī)2，其中:
[0018]第一控制處理機(jī)I通過(guò)網(wǎng)線與工業(yè)機(jī)器人控制柜3相連，用于編寫(xiě)或修改工業(yè)機(jī)器人控制柜3中存儲(chǔ)的機(jī)器人控制程序并監(jiān)視機(jī)器人控制程序的運(yùn)行狀態(tài)；
[0019]第二控制處理機(jī)2通過(guò)RS232串行接口與工業(yè)機(jī)器人控制柜3相連并向工業(yè)機(jī)器人控制柜3傳輸機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制指令；
[0020]工業(yè)機(jī)器人控制柜3還與工業(yè)機(jī)器人4通信(亦稱之為交互)，根據(jù)工業(yè)機(jī)器人控制柜3中存儲(chǔ)的機(jī)器人控制程序和所接收的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制指令，控制工業(yè)機(jī)器人4的運(yùn)動(dòng)，并將工業(yè)機(jī)器人I的運(yùn)行信息反饋給第二控制處理機(jī)2。
[0021]工業(yè)機(jī)器人I可以為例如多自由度多關(guān)節(jié)型機(jī)器臂。第一控制處理機(jī)I和第二控制處理機(jī)2可以為例如臺(tái)式計(jì)算機(jī)或者筆記本式計(jì)算機(jī)。
[0022]第二控制處理機(jī)2采用RS232串行接口與工業(yè)機(jī)器人控制柜3相連，傳輸工業(yè)機(jī)器人4的路徑選擇、機(jī)器人運(yùn)行速度控制、機(jī)器人目標(biāo)點(diǎn)參數(shù)設(shè)置等運(yùn)動(dòng)控制指令，存儲(chǔ)在第二控制處理機(jī)2上的軟件在使用者選擇執(zhí)行指令和輸入執(zhí)行參數(shù)后，將按照?qǐng)D2所顯示的數(shù)據(jù)幀格式將使用者的指令和參數(shù)打包，通過(guò)串行接口發(fā)送至工業(yè)機(jī)器人4。第一控制處理機(jī)I通過(guò)網(wǎng)線與工業(yè)機(jī)器人控制柜3相連，主要用于編寫(xiě)和修改工業(yè)機(jī)器人控制柜3中機(jī)器人程序，以及監(jiān)視機(jī)器人程序的運(yùn)行狀態(tài)。
[0023]在本實(shí)用新型中，存儲(chǔ)在第二控制處理機(jī)2上的軟件不受限制，例如可以是LabVIEW軟件。這種軟件是由美國(guó)國(guó)家儀器公司(National Instruments:NI)提供的一款圖形化程序開(kāi)發(fā)環(huán)境，結(jié)合虛擬儀器技術(shù)可以快速開(kāi)發(fā)測(cè)試程序，對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制。這一平臺(tái)具備良好的工業(yè)檢測(cè)設(shè)備接口和涵蓋視覺(jué)，運(yùn)動(dòng)控制，嵌入式開(kāi)發(fā)，總線通訊等強(qiáng)大的功能模塊，廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)控領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的簡(jiǎn)捷、精確控制。
[0024]如圖2所示，每一個(gè)經(jīng)過(guò)串行接口收發(fā)的數(shù)據(jù)幀都包含起始位、功能位、數(shù)據(jù)位和結(jié)束位。起始位為I位字符，它標(biāo)志著一個(gè)數(shù)據(jù)幀的開(kāi)始，工業(yè)機(jī)器人控制柜3在讀取到該位數(shù)據(jù)后，即判斷為新的一幀數(shù)據(jù)的開(kāi)始；功能位為2位或3位字符位，不同的功能位數(shù)據(jù)即代表著該幀所傳達(dá)的指令功能，包括工業(yè)機(jī)器人4的路徑選擇、工業(yè)機(jī)器人4的運(yùn)行速度控制、工業(yè)機(jī)器人4的目標(biāo)點(diǎn)參數(shù)設(shè)置等；在通過(guò)功能位判定該幀的指令功能后，工業(yè)機(jī)器人控制柜3讀取數(shù)據(jù)位中的數(shù)據(jù)，工業(yè)機(jī)器人控制柜3通過(guò)功能位和數(shù)據(jù)位相結(jié)合，分析得到工業(yè)機(jī)器人4各個(gè)部件執(zhí)行參數(shù)，工業(yè)機(jī)器人4根據(jù)參數(shù)數(shù)據(jù)執(zhí)行運(yùn)動(dòng)；結(jié)束位為I位字符，它標(biāo)志著當(dāng)前幀數(shù)據(jù)的結(jié)束。
[0025]圖3為工業(yè)機(jī)器人控制柜3中工業(yè)機(jī)器人控制程序流程圖，工業(yè)機(jī)器人控制柜3在系統(tǒng)啟動(dòng)后，首先對(duì)工業(yè)機(jī)器人4的位置、串行接口配置等參數(shù)進(jìn)行初始化，初始化結(jié)束后，工業(yè)機(jī)器人控制柜3開(kāi)始監(jiān)聽(tīng)串行接口，等待第一控制處理機(jī)I上的軟件或程序發(fā)送指令，一旦工業(yè)機(jī)器人控制柜3串行接口接收到數(shù)據(jù)，機(jī)器人程序首先判斷指令是否為程序終止執(zhí)行指令，若為是，則工業(yè)機(jī)器人控制柜3終止監(jiān)聽(tīng)串行接口，結(jié)束機(jī)器人程序運(yùn)行，若為否，則即需要根據(jù)功能位來(lái)判斷相應(yīng)指令功能，并結(jié)合數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)，分析得到工業(yè)機(jī)器人4各個(gè)部件執(zhí)行參數(shù)，工業(yè)機(jī)器人4根據(jù)參數(shù)數(shù)據(jù)執(zhí)行運(yùn)動(dòng)；若接收數(shù)據(jù)為無(wú)效數(shù)據(jù)，則工業(yè)機(jī)器人控制柜3不作處理。
【權(quán)利要求】
1.一種工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制裝置，其特征在于，包括工業(yè)機(jī)器人、工業(yè)機(jī)器人控制柜、第一控制處理機(jī)和第二控制處理機(jī)，其中: 第一控制處理機(jī)通過(guò)網(wǎng)線與工業(yè)機(jī)器人控制柜相連，用于編寫(xiě)或修改工業(yè)機(jī)器人控制柜中存儲(chǔ)的機(jī)器人控制程序并監(jiān)視機(jī)器人控制程序的運(yùn)行狀態(tài)； 第二控制處理機(jī)通過(guò)RS232串行接口與工業(yè)機(jī)器人控制柜相連并向工業(yè)機(jī)器人控制柜傳輸機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制指令； 工業(yè)機(jī)器人控制柜還與工業(yè)機(jī)器人通信，根據(jù)工業(yè)機(jī)器人控制柜中存儲(chǔ)的機(jī)器人控制程序和所接收的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制指令，控制工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)，并將工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)行信息反饋給第二控制處理機(jī)。
2.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制裝置，其特征在于，工業(yè)機(jī)器人為多自由度多關(guān)節(jié)型機(jī)器臂。
3.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制裝置，其特征在于，第一控制處理機(jī)和第二控制處理機(jī)為臺(tái)式計(jì)算機(jī)或者筆記本式計(jì)算機(jī)。
【文檔編號(hào)】B25J9/16GK203600249SQ201320773982
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】劉亮, 戴曙光, 穆平安, 陶飛, 申佳星 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)