基于运动控制卡的机器人智能切割系统

本文介绍了基于运动控制卡的机器人智能切割系统的软硬件设计.该机器人具有四个自由度,采用三轴联动的工作方式,第三轴可与选定的两轴的运动轨迹保持正切.实验表明该机器人切割系统工作稳定,满足玻璃切割等行业的加工要求.     

基于GALIL控制卡的切割机器人软件实现

介绍了基于GALIL控制卡的四自由度切割机器人在VC++6.0环境下的软件实现过程。机器人切割系统采用多线程处理方式,通过自定义消息处理和控制界面交互以提高实时性,可以处理直线、圆弧、椭圆弧、多义线、样条曲线以及上述组合曲线的切割。由于机器人的第三轴可与选定的两轴的轨迹保持正切,特别适合玻璃切割等加工领域。     

全自动空间水切割机器人系统设计

随着水射流切割技术的发展与应用推广,其边缘技术也逐步走向成熟,为了提高设备的自动化程度,解决水射流切割过程中的控制问题,本文介绍了一种全自动空间水射流切割机器人系统,设计了基于ABB六自由度机器人的水射流切割工作站,阐述了系统的硬件组成和工作原理,并讨论了切割程序结构和切割工艺.实践证明该系统运行稳定,能满足系统性能指标要求.     

基于点云的补漆机器人系统

汽车补漆机器人需要面对各种不同大小的车型,适配各种造型曲面和颜色,这种高度自适应要求使得补漆机器人在目标跟踪、路径规划、运动空间等方面的设计难度远超汽车厂的喷漆机器人.因此需要重新规划喷漆路径,首先对汽车的点云数据进行分部位切割,然后以八邻域法计算封闭曲面轮廓,最后以切片法在曲面上生成光栅轨迹,形成了每一个补漆面的关键路径.设计了八轴桁架机器人系统,用蚁群算法计算生成八轴联动时的路径规划,再通过倍福的ADS协议将路径数据和梯形曲线的加速度下发到PLC运动控制程序,完成各关节轴的联动协同补漆运动.实测表明,该系统能针对不同汽车,自动控制机器人工具轴心以法向量对准任意曲面,并以联动方式驱动八轴平稳跟踪曲面运动.该系统可广泛应用于各种曲面的机器人加工.     

机械自适应管道机器人的机构原理与仿真分析

针对轮式管道机器人在遇到弯管或不规则管时会发生运动干涉的问题,提出将三轴差动轮系引入管道机器人驱动系统中,使轮式管道机器人具有对管道环境的自动适应性能,并对机械自适应管道机器人的机械结构进行了设计与研究．同时,对管道机器人进行了三维建模及运动仿真分析,验证了应用三轴差动轮系的管道机器人具有较强的弯管适应能力及管内运动的稳定性．该机器人具有适应能力强、结构紧凑、驱动效率高、工作可靠及成本低的特点．     

三轴差动式管道机器人驱动单元自适应特性实验研究

为验证三轴差动式管道机器人驱动单元机械自适应特性,深层解析三轴差动式驱动单元的机构传动原 理,研制了包含三轴差动驱动单元、模拟运行环境、性能测试系统在内的机器人自适应特性实验系统．以定量评价 三轴差动驱动单元特性为目标,建立了性能指标评价集,客观评价了新型三轴差动驱动单元的性能．实验研究表明, 三轴差动式管道机器人驱动单元对管道环境的几何约束的各种变化具有良好的机械自适应特性．     

基于CAD的机器人焊接、切割离线编程系统

针对目前工业机器人离线编程实际应用中无法快速、便捷实现等问题,本文介绍作者开发的基于三维CAD的机器人离线自动编程系统。该系统由姿态定义模块、后处理模块、仿真模块和焊接／切割工艺模块（专家系统）模块组成,可以根据CAD模型快速完成焊接／切割姿态的规划,解决了空间曲面堆焊机器人无法实现人工示教的问题,完成各种加工任务。实践表明,应用此系统能提高机器人焊接和火焰切割的质量与速度,提高了企业的生产效率和经济效益。     

基于等离子弧压的割炬高度控制在型材机器人系统中的应用

设计了一种基于等离子电孤电压检测的割炬高度控制系统.该系统通过中断方式采样电孤电压,并结合机器人离线编程技术实时控制等离子割炬高度,确保在等离子划线切割过程中割炬与工件间的距离始终保持在一定范围之内,保证了划线和切割质量.将该系统应用于船用型材划线切割机器人系统中,提高了划线和切割精度,且切口平整.     

基于MCT8000S4的机器人运动控制系统

本论述了基于DSP多轴运动控制器MCT8000S4的机器人控制系统。整个系统采用一个工控计算机和一块基于DSP的多轴控制器（MCT8000S4），较好的实现了对机器人的时实控制。该系统通过VC语言编程的用户界面与DSP控制板通讯，对机器人进行控制，该系统能够实现自动搬动放物品，使机器人具有一定的智能，这一机器人系统可以用于工业中，也可以作为娱乐机器人。     

基于DCOM技术的在线、实时分布式机器人控制系统研究

摘在线实时分布式系统应用于机器人是控制网络系统发展的一大趋势。文章开发了基于DCOM(DistributedComponentObjectModel)技术和Internet技术的分布式机器人在线实时切割系统。实验结果表明该系统有良好的实时性和稳定性。     

弧齿锥齿轮数控加工和齿面接触点求解算法研究

在保证弧齿锥齿轮加工过程中刀盘相对于工件的运动关系不变的基础上,通过矩阵变换实现铣齿加工的数控展成.由于在数控加工每个插补周期中难以实现这种涉及大量运算的运动转换,因此将数控坐标轴的展成运动表示为以工件齿轮转角为参数的五次参数样条函数,保证了插补的实时性和精确性.文中将传统用于确定接触点位置时求解非线性方程组的问题,转化为带有3个设计变量的约束优化问题,简化了法线重合的条件,建立配对齿轮位置矢量相等的目标函数.最后给出实例对算法进行了说明和验证.     

NURBS曲线实时插补中的速度规划算法

大多数现有的NURBS曲线实时插补算法并未考虑速度方向的变化给各运动轴带来的影响,这会导致加工过程中单轴速度的剧烈变化.提出一种能保证各运动轴平稳运行的速度规划算法,它在满足精度要求的前提下,通过控制切向加速度和加加速度进行速度平滑,并根据各运动轴的当前速度和机床的实际性能再次调节进给速度,保证了机床的平稳运行.模拟实验证实了该算法的有效性.     

Tool orientation adjustment for improving the kinematics performance of 5-axis ball-end machining via CPM method.

For 5-axis ball-end machining, it is desired to maintain the expected cutting performance of tool orientation when adjusting tool orientation for improving the motions of rotary axes of 5-axis machine. For this purpose, a cutting performance maintained (CPM) method is proposed to adjust the tool orientations, the objective of which is to minimize the sum of the absolute deviations between the initial and adjusted coordinates of the rotary axes while improving the kinematics performance of the rotary axes and ensuring no machining interferences. In order to speed up the solving of the optimization objective, the analytical linear representations for the drive limits of rotary axes and especially irregular geometry feasible domains (GFDs) of tool orientations are first discussed in detail. The nonlinearity of the objective function is then eliminated by introducing two new auxiliary variables for further simplifying the computation of optimal tool orientation. After rewriting the drive limits and GFD constraints with the two auxiliary variables, the linear objective function can be efficiently solved by the simple linear programming method. The tool orientations adjusted by the proposed CPM method can not only improve the interference-free motions of the rotary axes, but also can maintain the expected cutting performance. Finally, the computer simulation and real milling were conducted to validate the proposed method.     

基于ARM和MCX314A的嵌入式运动控制器

ARM处理器是业界领先的低功耗、低成本、高性能32位嵌入式RISC微处理器,MCX314A是4轴3联动专用DSP运动控制芯片。文中提出以ARM微控器LPC2292对MCX314A进行控制的嵌入式运动控制器方案,论述了控制器硬件和软件系统的构成,给出了运动控制器在XY两轴数控伺服工作台控制中的应用实例。     

基于运动控制卡的控制系统的设计与实现

本文介绍了一个基于多轴运动控制卡的运动控制系统。该系统以工控计算机、通用操作系统、PCI-8134多轴运动控制卡及其功能库函数为平台,采用VC++开发的人机界面,实现了三轴(X,Y,Z轴)独立运动、各个轴的连续直线运动以及梯形加减速运动等功能。     

一种高精度运动控制器IP核设计与实现

本文提出了一种运动控制器软IP的设计方案,该控制器可以控制4个轴的步进电机或数字伺服电机,可以进行各轴独立的定位控制、速度控制,也可任选2轴或3轴来进行直线、圆弧和位模式插补。文中介绍了其系统结构、基本功能和插补算法。设计最终形成软IP核,并在Xilinx公司的Vertex2系列FPGA中予以实现和验证。     

Position synchronization of multiple motion axes with adaptive coupling control

A new control approach to position synchronization of multiple motion axes is developed, by incorporating cross-coupling technology into adaptive control architecture. The control strategy is to stabilize position tracking of each axis while synchronizing its motion with other axes’ motions so that differential position errors amongst axes converge to zero. The proposed adaptive controller and parameter estimator employ coupling control by feeding back position errors and differential position errors, and have been realized to guarantee asymptotic convergence to zero of both position and synchronization errors. Simulations conducted on a multi-axis motion control system demonstrate the effectiveness of the method.     

Transmission of roll and pitch seat vibration to the head

A series of experiments has investigated the transmission of roll and pitch seat vibration to the heads of seated subjects. Head motion was measured in all six axes using a light-weight bite-bar while seated subjects were exposed to random motion at frequencies of up to 5 Hz at 1.0 rad.s ^?2 r.m.s. Subjects sat on a rigid flat seat in two body postures: ‘back-on’ (back in contact with backrest) and ‘back-off’ (no backrest contact). The influence of the position of the centre of rotation was also investigated.

Motion at the head occurred mostly in the lateral, roll and yaw axes during exposure to roll seat vibration and in the fore-and-aft, vertical and pitch axes during exposure to pitch seat vibration. A reduction in the magnitude of head motion occurred when the subjects sat in a 'back-off' posture compared with a 'back-on' posture. Varying the position of the centre of rotation along the lateral axis during roll seat vibration affected vertical and pitch head motion: least head motion occurred when the centre of rotation was in line with the subject's mid-sagittal plane. Varying the position of the centre of rotation along the vertical axis during roll seat vibration affected head motion in the mid-coronal plane: roll head motion decreased as the position of the centre of rotation was raised from below the seat surface to above the seat surface. Varying the centre of rotation (along the fore-and-aft and vertical axes) during pitch seat vibration altered head motion in the mid-sagittal plane. Head motion increased with increasing distance of the centre of rotation in front or behind the subject's ischial tuberosities and increased as the seat was raised from below the centre of rotation to above the centre of rotation.     

虚拟制造环境下数控机床的运动学建模与仿真

首先利用Pro/E软件建立三轴数控铣床的虚拟模型,以最简化原则建立运动副的坐标系后,对机床结构进行分析,建立了虚拟环境下任意三轴数控机床的通用运动学模型,实现了任意虚拟三轴数控机床运动的通用求解方法。最后结合ADAMS软件对XH-714型三轴数控铣床的圆周运动进行仿真分析,最终验证了所建虚拟数控机床运动学模型的正确性。