通用开放式六轴工业机器人运动控制卡设计

为研究智能控制算法在六轴工业机器人中的应用,设计了开放式运动控制卡,采用DSP＋CPLD的架构,可加载用户编写的智能控制算法,具有较好的开放性和通用性。该控制卡设计了多种通讯接口,并对传统的光电编码器接收方法进行了改进。DSP和CPLD都采用模块化编程,易于通过更改部分代码实现不同的要求,如控制不同类型的电机等。     

自动封装系统运动控制的设计与实现

针对现代化的工业加工和自动化生产线上广泛采用的三轴运动控制系统的控制要求及特点,介绍了ACR1505多功能运动控制卡的组成、特点及其应用,它采用PC＋运动控制器＋伺服电机组成的控制系统.其中基于DSP和CPLD的运动控制器充分发挥了DSP快速数据运算能力和CPLD的硬件管理功能.文中还详细讨论了控制系统硬件平台和软件系统的设计与实现方法.     

六足仿生机器人运动控制系统的设计

以目前存各种领域得到广泛应用的机器人为研究对象,通过实践中对六足昆虫的观察,得出三角步态的稳定性分析,构建出六足机器人的基本运动模型.用Atmel系列单片机作为控制器,采用模块化递阶控制技术融合传感器技术完成对六足仿生机器人的运动控制策略的设计和试验.试验结果表明该机器人具有良好的稳定性和机动性.     

基于FPGA的四轴运动控制卡设计

介绍了一种基于PCI总线的四轴正交解码器和计数器卡的结构和基本原理.采用Verilog硬件描述语言,在Quartus II平台上实现多种模式的运动控制和定位功能的实现与仿真,提供多路隔离数字量输入输出、宽范围定时器选择以及灵活中断源等,并由上层软件对底层硬件进行配置,实现定制应用.     

基于DSP和FPGA的运动控制板的开发

该文介绍了一种基于DSP和FPGA的运动控制板的设计方法,分析了其原理,具有很好的参考价值。     

基于机器人通用变位器的运动控制软件的实现

随着工业机器人的应用越来越广泛,特别是汽车行业中常常需要带自由度的变位器,它们的运动一般由机器人来控制。本文针对工业机器人工作站用的通用变位器,阐述了变位器运动控制器系统的硬件结构,并且在此基础上提出了通用变位器的运动控制软件的框架和具体实现,为今后走向产品化打下了基础。     

基于STM32+FPGA的六自由度机器人运动控制器设计

针对PC+运动控制器的开放式机器人控制系统特点,以基于STM32+FPGA的双CPU架构为基础,设计了一种六自由度机器人运动控制器。介绍了PC+运动控制器的六自由度机器人控制系统,详细介绍了运动控制器硬件结构及电路设计,包括以太网模块、STM32与FPGA通信模块、编码器信号处理模块等;进行了运动控制器各功能模块软件设计;编写了上位机软件并搭建了机器人控制系统。基于该控制系统,进行机器人的示教再现实验,机器人运行平稳,验证了本设计的合理性。     

基于嵌入式模块ETR100的多轴运动控制器

论述基于嵌入式模块ETR100的运动控制器的组成、原理及应用。     

高性能独立式多轴运动控制器的实现

本文介绍了自主研发的一种高性能独立式多轴运动控制器的实现方法。该运动控制器主要由高速、高精度运动插补微处理器和千兆以太网接口等电路组成。为实现高速、高精度性能,采用美国TI公司新推出的DSC（Digital Signal Controller）技术,实现了运动控制指令在线解释和执行,高速运动插补和PID控制算法;采用SOC（SystemonChip）技术,在单片FPGA（Field Programmable GateArray）上集成了运动控制器的高速接口,包括RSIC（Reduced Instruction Set Computing）微处理器、千兆以太网MAC（MediaAccessControl）接口、控制脉冲输出和光电编码器输入模块等。文章重点阐述了该控制器的结构原理,并给出所实现的核心模块的仿真结果以及所设计的高性能独立式多轴运动控制器的系统应用实例。     

四腿机器人的运动控制系统设计

为了控制由8个电动机驱动的关节独立的四足仿生机器人实现爬行动作,建立了机器虫的运动控制系统.系统选取DSP2000系列中的TMS320F2812芯片作为控制器,通过产生周期为20ms,高电平宽度为0.5～2.5ms的脉冲来实现对电机角度的控制,通过插值实现对电机速度的调节,选取 ADS7842E作为外扩A/D采样芯片,采用PID控制算法实现了对位置的反馈控制.     

一种高精度六轴运动平台设计

以一种高精度六轴运动平台为对象,对其进行了总体方案和结构设计,对其运动控制方案进行了研究,比较详细地介绍了该运动平台的硬件组成、控制方案、控制策略和软件设计,使得该六轴运动平台能够满足高精度运动控制要求。     

基于DSP与FPGA的机器人运动控制系统设计

针对国内外工业机器人控制技术中封闭式控制系统开放性差、可扩展性差的现状,采用PC+运动控制卡的研究方案,完成运动控制系统的设计。重点讨论了运动控制器的硬件电路设计、软件架构设计、加减速规划算法和位置控制策略。     

基于运动微分方程的搬运机器人姿态控制器设计

搬运机器人在工作过程受到外界环境干扰的影响,姿态难以平衡,为此设计一种基于运动微分方程的机器人姿态控制器。根据机器人两轴之间的约束关系计算角速度和线速度,构建动力学模型;从运动控制、状态监测等分析控制器功能需求,将硬件部分分为主控芯片、姿态检测和电机驱动等模块,选择适宜的芯片和传感器,满足抗干扰要求;利用运动微分方程确定机器人的可行姿态,形成姿态约束;采用遗传算法选择最优个体,多次迭代后获取最佳姿态控制参数,实现自动控制。实验结果表明,该控制器能够保证机器人搬运过程中具有较强的自平衡能力,在外界环境干扰下,控制器仍能确保机器人姿态快速恢复平稳。     

应用于六足机器人平台的舵机控制器设计

设计了应用于小型六足仿生机器人的舵机控制器。针对独立单片机的多舵机控制和速度控制，分别提出了时间片分割和脉宽递增的方法，成功实现了对18个舵机的独立控制以及舵机的多级速度变化。实验结果验证了方法的可行性。     

基于工控机的开放式教学机器人运动控制器

基于工控机开发的运动控制器在满足教学机器人一般特点的同时,着重于其开放性的开发.其开放性可大致体现在软件系统和硬件系统两方面.软件系统方面,采用uC/OS-Ⅱ实时内核,并可进行软伺服控制;硬件方面,由于该控制器同时具有模拟量指令和脉冲指令两种输出,可兼容步进电机和伺服电机,并具备对伺服电机进行位置、速度和力矩等多种模式控制的功能.     

直接示教机器人全数字控制系统设计

针对机器人示教盒示教效率低、操作烦琐这一现状,提出一种基于力矩控制的直接示教方法。通过实时计算并补偿机械臂自重和摩擦力所产生的关节力矩,使得对机械臂的示教更为灵活、轻便。为降低机器人系统的成本,设计了适用于以直流伺服电机作为关节电机的,集控制和驱动为一体的机器人全数字控制器,并进行了样机试验,验证了本方案的有效性。     

移动机器人控制器的模块化设计

移动机器人运动控制器采用模块化设计,使其设计不再局限于某一个特定的应用环境,并使设计者可以从具体的动作控制中解脱出来,集中精力于高层设计上,提高了设计效率和系统执行效率。本文对运动控制器进行了层次分析并重点介绍了基于专业控制芯片LM629的执行层集成设计方案。     

焊锡机器人位置控制算法的研究

随着电子产品向微小型、高密度、高可靠性方向发展,推动了PCB制造过程中的关键技术:焊锡机器人控制不断向高速度、高精度、高可靠性方向发展。为了满足新一代焊锡机器人的控制要求,提高控制系统的鲁棒性和动态性能,引入自抗扰控制器ADRC(Auto-disturbances Rejection Controller)控制算法对焊锡机器人进行位置控制。为了解决被控对象参数变化较大较快、?外扰严重且不确定的系统,参数固定的扩张状态观测器(ESO)存在扰动估计精度较低、控制效果较差的问题,文章采用BP神经网络对扩张状态观测器进行参数整定。实验、测试结果表明,改进后的ADRC较常规ADRC具有控制量振荡幅度更小以及鲁棒性、抗干扰性更强、扰动估计精度更高的特点。     

基于轨迹控制的AGV运动控制器设计研究

对基于计算机视觉的AGV路径跟踪技术进行了研究,提出了基于轨迹控制的AGV运动控制器设计新方法,重点解决AGV路径跟踪效果与高速运动稳定性问题。首先对AGV工作环境与计算机视觉的特点进行分析,设计了适合AGV路径跟踪的图像处理流程。然后在深入分析两轮差速驱动运动平台的基础上,提出了基于轨迹控制的AGV运动控制器设计新方法。该控制器以AGV相对路径所处的状态量为输入,输出AGV控制指令——两轮的速度差和运动时间,从而控制AGV按指定轨迹运动,实现轨迹控制即AGV路径跟踪的目标。试验结果表明,AGV路径跟踪技术对直线和弧线具有较好的跟踪效果且AGV运动平稳。     

DSP运动控制器与PCI总线的接口设计

由于DSP具有高速实时处理能力和丰富的外设功能,目前,以DSP为核心处理器的运动控制器已经成为开放式运动控制器的发展主流,并得到广泛的应用。本文介绍了以DSP为核心处理器的开放式运动控制系统结构,并重点设计使用接口芯片PCI9030完成DSPTMS320LF2407和PCI总线的接口电路,实现了以DSP为核心处理器的运动控制器与上位机进行实时高速数据传输。