手把手示教型施釉机器人控制技术研究

来源 :河北联合大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:bjyueying886
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施釉机器人降低了工人的劳动强度,提高了施釉效率,在陶瓷制品的生产中已被广泛应用。开发出适合施釉机器人的控制系统对施釉机器人的自主研发具有重要意义。针对一种新型轻量化的手把手示教型施釉机器人进行控制系统的研究开发,使施釉机器人既能单独完成示教和再现功能,又能通过联网组成生产线。利用齐次变换矩阵的方法建立五自由度施釉机器人本体的运动学模型,推导出关节空间至基坐标系的转换关系,为控制系统研发提供理论基础。通过对机器人功能需求分析进行施釉机器人硬件系统的研究开发,达到多台机器人组成生产线的控制要求。通过对机器人工作空间及各关节负载变化的研究,确定各关节极限位置,计算出最大力矩,设计出最优的伺服控制系统。研发一种新型的密封且内部高压的控制柜,解决了高温多尘环境中电器元件的保护问题。基于施釉机器人手把手示教的方式,控制系统软件设计为示教、调试和工作三种模式。示教模式通过对PMAC运动控制卡存储能力的分析研究确定出采样频率,利用循环扫描方式实现自动采集示教点。调试模式利用图像处理技术对采集到的点位进行平滑处理和修正。工作模式利用PMAC运动控制卡本身的运动控制功能,通过多轴插补技术研究,实现轨迹再现。通过对机器人负载变化研究,设计研究出一种具有自适应功能的PID模糊控制算法,通过实验对比,得到系统响应速度和稳定性均优于普通PID控制的结论,实现了机器人精确控制的要求。
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