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[摘 要]在实际生产过程中,许多生产环境和工艺要求有精确定位和控制柔性机械手的特点应该是满足生产,从而设计关节更智能机械臂模型,并通过分布式控制的工业现场总线可以是机械臂的组成和工作原理,阐述了四自由度关节机械臂的设计和基于CAN总线的机械手臂控制系统整体控制过程,介绍了关节CAN总线控制模块的硬件连接方案和软件编程内容智能的设计提高了可靠性和控制精度的操纵者。
[关键词]机械手臂;CAN总线;控制
中图分类号:TP241 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)42-0101-01
1 引言
现代工业机械手臂自动控制领域的一项新技术,并已成为现代机械制造生产系统的一个重要组成部分,这种新技术发展很快,它涉及机械力学电液自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学是一个跨学科的综合性技术,以满足今天的关节,智能机器人臂的设计,必须依靠强大的网络控制总线,CAN总线是应用最广泛的现场总线之一,也是一个关节机械臂各关节的首选机械工业现场总线模块通过CAN总线分布式控制,能突出反映可靠性的特点,实时和灵活性,使机械手臂更好的发挥其功能。
2 机械手臂关节模块
工业机械手的执行机构的驱动机制和控制机制三个部分用手手腕手臂臂致动器组件,如驱动机制是工业机械手的一个重要组成部分,根据不同的权力资源,工业机械手的驱动机制大致可以分为液压气动电气和机械传动等四类,采用机械手液压齿轮传动,结构简单,尺寸紧凑,重量轻控制方便机械手的控制,运动控制和连续控制在两个方面,大部分的位置控制进行了使用插销板,也有使用可编程序控制器控制微型计算机控制,使用记录程序,如凸轮盘磁带穿孔卡片的主要控制坐标,并注意其加速度特征。
机械设计的航天飞机机械臂控制系统,步进电机和伺服电机步进电机的操作方法是脉冲信号为角位移或直线位移的开环控制元素,在过载的情况下,电机的速度停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,即电动机和一个脉冲信号,电机转一步角线的存在性,添加只有周期性误差的步进电机没有累积误差,在速度控制等,使位置等领域与步进电机控制的变化经常简单的伺服马达和电动机,它将接收到的电信号转换成电动机轴的角位移或速度输出,其执行精度非常高,但成本相对较高的脉冲,步进电机伺服定位的伺服电机接收脉冲,将旋转的一个脉冲对应的角度,从而实现位移,因为,伺服电机本身的功能有一个脉冲,因此每个伺服电机的旋转角,发出对应数量的脉冲,这样,和伺服电机接受的脉冲形成了呼应,或者关闭结果,系统将知道有多少脉冲发送到伺服电机,同时以这种方式,收到了很多脉冲,可精确控制电机的转动,从而实现精确定位。设计采用动态机械臂,机械臂模块分别各关节运动的步进电机驱动的方法。
3 机械手臂CAN总线控制系统
设计工业机械臂的关节更有效的方法是使用CAN总线各关节模块作为控制网络,每个关节的机械臂模块作为控制网络中的一个节点,每个关节模块基于CAN总线,每个节点的联合模块通过CAN总线接口连接到CAN总线。每个节点的CAN总线接收数据包,因此通过机械臂运动控制器,通过监测和控制总线,完成所需的相应功能。同时,每个节点将机械手臂运动的实时信息通过CAN总线接口,然后形成一个完整的系统的闭环控制系统的总体控制流程,如图1所示。
如图1 总体控制流程
4 结论
本文介绍了基于工业现场总线的多关节可以控制智能机械臂系统,通过CAN总线来控制机械臂各关节,可以实现节点统一管理和实时监控,充分发挥机械臂系统的网络通信和操作功能。同时,与单片机控制系统控制机械手直接比更可靠,更方便,机械手臂和现场总线的实际应用有一定的参考价值,促进智能机械手的发展。
参考文献
[1] 邓志平.机械制造技术基础[M]成都:西南交通大学出版社,2004.
[2] 董毅,何勇.基于PC机和单片机的多机械手远程控制系统[J]微电脑应用,2004(6):141-143.
[3] 陈杨,费凌,郑亮基于80C51的抓物机械手臂设计[J]机械工程师,2008(9):35-37.
[4] Semiconductors P.SJA1000 stand -alone CAN controller[Z].PHILIPS DATA SHEET,2000.
[5] Semiconductors P.PCA82C250 CANcontroller interface[Z].PHILIPS DATA SHEET,2000.
[6] 侯明,杜奕基于CAN总线的接口电路设计[J]通信技术,2008,41(7):138-140.
[7] 陆前锋,刘波,陈明昭基于SJA1000的CAN总线智能控制系统设计[J]自动化技术与应用,2003,22(1):61-64.
[8] 夏继强,邢春香现场总线工业控制网络技术[M]北京:北京航空航天大学出版社,2005.
[关键词]机械手臂;CAN总线;控制
中图分类号:TP241 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)42-0101-01
1 引言
现代工业机械手臂自动控制领域的一项新技术,并已成为现代机械制造生产系统的一个重要组成部分,这种新技术发展很快,它涉及机械力学电液自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学是一个跨学科的综合性技术,以满足今天的关节,智能机器人臂的设计,必须依靠强大的网络控制总线,CAN总线是应用最广泛的现场总线之一,也是一个关节机械臂各关节的首选机械工业现场总线模块通过CAN总线分布式控制,能突出反映可靠性的特点,实时和灵活性,使机械手臂更好的发挥其功能。
2 机械手臂关节模块
工业机械手的执行机构的驱动机制和控制机制三个部分用手手腕手臂臂致动器组件,如驱动机制是工业机械手的一个重要组成部分,根据不同的权力资源,工业机械手的驱动机制大致可以分为液压气动电气和机械传动等四类,采用机械手液压齿轮传动,结构简单,尺寸紧凑,重量轻控制方便机械手的控制,运动控制和连续控制在两个方面,大部分的位置控制进行了使用插销板,也有使用可编程序控制器控制微型计算机控制,使用记录程序,如凸轮盘磁带穿孔卡片的主要控制坐标,并注意其加速度特征。
机械设计的航天飞机机械臂控制系统,步进电机和伺服电机步进电机的操作方法是脉冲信号为角位移或直线位移的开环控制元素,在过载的情况下,电机的速度停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,即电动机和一个脉冲信号,电机转一步角线的存在性,添加只有周期性误差的步进电机没有累积误差,在速度控制等,使位置等领域与步进电机控制的变化经常简单的伺服马达和电动机,它将接收到的电信号转换成电动机轴的角位移或速度输出,其执行精度非常高,但成本相对较高的脉冲,步进电机伺服定位的伺服电机接收脉冲,将旋转的一个脉冲对应的角度,从而实现位移,因为,伺服电机本身的功能有一个脉冲,因此每个伺服电机的旋转角,发出对应数量的脉冲,这样,和伺服电机接受的脉冲形成了呼应,或者关闭结果,系统将知道有多少脉冲发送到伺服电机,同时以这种方式,收到了很多脉冲,可精确控制电机的转动,从而实现精确定位。设计采用动态机械臂,机械臂模块分别各关节运动的步进电机驱动的方法。
3 机械手臂CAN总线控制系统
设计工业机械臂的关节更有效的方法是使用CAN总线各关节模块作为控制网络,每个关节的机械臂模块作为控制网络中的一个节点,每个关节模块基于CAN总线,每个节点的联合模块通过CAN总线接口连接到CAN总线。每个节点的CAN总线接收数据包,因此通过机械臂运动控制器,通过监测和控制总线,完成所需的相应功能。同时,每个节点将机械手臂运动的实时信息通过CAN总线接口,然后形成一个完整的系统的闭环控制系统的总体控制流程,如图1所示。
如图1 总体控制流程
4 结论
本文介绍了基于工业现场总线的多关节可以控制智能机械臂系统,通过CAN总线来控制机械臂各关节,可以实现节点统一管理和实时监控,充分发挥机械臂系统的网络通信和操作功能。同时,与单片机控制系统控制机械手直接比更可靠,更方便,机械手臂和现场总线的实际应用有一定的参考价值,促进智能机械手的发展。
参考文献
[1] 邓志平.机械制造技术基础[M]成都:西南交通大学出版社,2004.
[2] 董毅,何勇.基于PC机和单片机的多机械手远程控制系统[J]微电脑应用,2004(6):141-143.
[3] 陈杨,费凌,郑亮基于80C51的抓物机械手臂设计[J]机械工程师,2008(9):35-37.
[4] Semiconductors P.SJA1000 stand -alone CAN controller[Z].PHILIPS DATA SHEET,2000.
[5] Semiconductors P.PCA82C250 CANcontroller interface[Z].PHILIPS DATA SHEET,2000.
[6] 侯明,杜奕基于CAN总线的接口电路设计[J]通信技术,2008,41(7):138-140.
[7] 陆前锋,刘波,陈明昭基于SJA1000的CAN总线智能控制系统设计[J]自动化技术与应用,2003,22(1):61-64.
[8] 夏继强,邢春香现场总线工业控制网络技术[M]北京:北京航空航天大学出版社,2005.