封闭的运动链机器人由-PLC控制的封闭运动链摘要:本文介绍了基于可编程逻辑控制器(PLC)硬件平台的机器人控制系统的设计和实现。该控制机器人是具有4度自由度(DOF)的封闭运动连锁机器人。它设计用于包装生产单元高性能和类似于机器人(1)的视觉系统的位置向量和关节空间位置向量。为了确定反运动函数q = f(p),我们首先标记以下机器人链接:如图1所示,L1是底物的第一个肘结构连接。 L2连接到L1,而L3和L4构成第二个串行链,如图1所示,如下肘结构所示。然后,我们定义L1,L2,L3和L4的链路长度。由于L1 = L4,我们将仅使用以下两个数量中的第一个。另一个位移需要从爪到图1的距离。机器人运动结构基础与从爪轴到Z轴的距离之间的距离。平行于平面上给定点P和P的投影点平行于XY。这些数量可以分别定义为:; (2)可以简单地通过以下公式获得矩阵连接的位置:(3)当然,必须将这四个象限的剪切值用于正确计算θ3。对剩余的运动科学的分析类似于简单的两个无用的扁平机器人手。实际上,如果我们考虑角度σ,β和γ,我们可以从任何机器人教科书中获取以下公式:(4)并将carnar定理应用于L1,L2和爪子连接的三角形,并将其应用于矩阵。 :(5)最后,我们注意到β是通过适当的L1延伸获得的右角三角形的角度,因此经过少量计算后,我们可以得到:(6)但是,最终的反体育溶液是与标准2自由2自由2不同之处2扁平机器人是因为它完全受封闭运动链的限制。
从这些约束中得出的运动分析解决方案如下:(7)和:(8)轨迹生成的轨迹生成的轨迹由双点和非线性控制制成,以确保边界输出(即速度和加速度,是速度和加速度)。最多的回应时间。在相同的原理[9]中,前一个样品的输出速度和位置XN是进一步的U(加速度)和(用于速度)。图2。轨迹[8]生成的非线性框图下面的控件基于滑动模具的原理[10]:(9)σn的函数是跟踪误差闭合运动链,其指南编号定义了滑动表面将其制成它,以便它为其制作它,以便它为其为此,因为它使它为其制作它,以便它为此为此。因此,它要使它朝着数学计算方向迈进特别简单,但是要确保XN在最短的时间内达到RN,您需要限制最大加速度和速度,并跟踪它是否压倒性,如图所示在图3中。图2中的两个点具有不同的结构:当UN恒定时,有必要确保相同时间系统的动态行为相同。这种选择是必要的(请参阅文献[8])。图3。参考跟踪非线性过滤是机器人任务的非线性过滤。运动轨迹空间的边界导数对于动态定义每个执行机制是必需的。关节空间的轨迹可能会导致工作区域工具中的不良现象,甚至产品下降。实际上,处理应用领域中产品的最常见方法是真空钳的方法。当产品的表面有皱纹(例如饼干)时,使用此方法的有效性受到限制。因此,我们选择在右侧 - 角坐标系中使用非线性过滤来生成轨迹,以便加速和速度的动态范围可以基于Curon Allen -Bradley所预期的商业PLC,该商业PLC由产品和产品预期。爪。 ],一个用于三个阶段永久刷电机(PM)[12]和Kangli Insight 5000PLC的Kinetix 6000伺服驱动程序系统具有集成的运动控制功能,这意味着可以管理其固件,并且多达16个轴运动。
μs)执行精细轮廓。 PLC的采样率生成轮廓取决于控制轴的总数以及其运动控制任务配置的执行周期。在此应用程序中,这已固定为6毫秒。 ABB生产的商业控制器(即使用机器人软件实时操作系统运行的IRC5)或KUKA机器人(带虚拟化软件RTOS-VM的KR-C2,允许VXWorks,Windows CE或QNX作为实时操作系统和Windows XP Run在同一台机器上方)超过一半。 5。软件实施Allen-Bradley PLC允许在IEC61131-3语言中使用任何用户代码。程序和其他说明I/O参数接口以及可以重复使用的专业数据和代码。它类似于IEC61131-3的结构化文本,这是一种面向对象的语言软件面向对象的语言软件面向对象的语言软件对象。语言。关于控制程序的执行,Compactlogix PLC配备了真实的时间多任务操作系统。它可以管理以下类型的任务:?系统任务:后台操作通信和诊断管理?运动任务:以周期速率运行,并且优先级最高。任务的运动计划算法的任务?事件任务:用户配置的优先任务),其触发条件可能是:I/O状态的更改,轴事件?定期任务:已配置优先级优先级对周期执行率的用户任务(至少1毫秒);?连续任务:在自由操作模式下执行最小单个用户任务Compactlogix PLC。可以多达16个用户任务。
在此应用程序中,我们配置了6毫秒的费率运动任务,并定义与运动任务关联的事件任务以及反向运动功能轨迹生成器的执行。此外,此任务执行四个配置轴绝对运动轴运动(MAM)指令(在此原型中考虑了单个机器人)。在Kinetix驱动器之外无需做其他事情。该更新实际上是由非线性过滤产生的。另一个具有12毫秒的用户任务负责接收和管理视觉系统的数据。这些数据包括按顺序和相机标识的所有对象确定的所有对象的方向。这些对象存储在FIFO的数据结构中,因此可以通过相同顺序从视觉系统中处理它们。因此,视觉系统当前涉及管理的协调和多物体集合的收集。执行插入12毫秒的FIFO的新对象坐标,并且在机器人完成了上一任务时,根据要收集的新对象的坐标,也将更改现有轨迹生成器XY表面的粗糙参考坐标。编码器的测量值已更新。升降机取决于取货和放置订单的状态(跟踪拾取,下拾取,上升,跟踪位置的位置,放置位置减少等)。实验对照结构的实验已在两个阶段进行。然后,实验性工作机器人组装测试其运动表现。为了测试该特定PLC获得的性能,CompactLogix允许PLC操作系统用于在线任务监视器工具。特别是,它可以观察最长时间的平均执行时间(实际CPU使用)。
有了这些数据,可以计算总CPU使用率,包括用户的软件和固件。经过一些实验后,获得了以下性能:最大执行时间:998微秒平均执行时间:625微秒事件任务(用户,由运动任务引起,执行逆运动和非线性轨迹产生):平均执行时间:2.248毫秒:2.248毫秒?周期性任务(用户,12毫秒费率,视觉系统通信的执行和/放置FIFO数据管最大执行时间:3.482毫秒 - 平均执行时间:10.18 CPU的峰值使用率为91.5%。 ,没有用户对逆运动实施的定义)联合机器人运动控制[14]实际上,Controllogix的最新固件包括MCT(MCT)系统描述的系统描述。解决反向运动的问题。
实际上,该目标是获得一个比Controllogix家族的等效系统更便宜的系统,约占发掘工作面部的简单地质结构的40%,以及整体倾斜结构。断层的影响可能具有较小的地质结构。在挖掘道路的建造时,请注意头部煤和岩石层的变化。如果顶板被打破或构造函数和其他结构带,例如故障,裂缝等,则应及时进行高级支撑,以便在加强道路方面做得很好。 (2)根据“ Zhao Gu Yitian Tianfield,Jiaozuo Coalfield,Henan Province的勘探报告”以及邻近道路的实际暴露水文地质状况,本节中的煤炭和岩石层相对完整。 1在煤接缝的岩石层和两个-1煤层甲烷中,在挖掘过程中可能存在不同程度的水现象。当顶板损坏或有故障或裂缝时,顶板将增加。 ,可能会出现突然的水。挖掘工作表面的地质结构很简单,整体削减结构是统一的。开创性团队的北方翼铁路运输的前部连接到北翼铁路运输巷。它可能具有由DF68断层影响的小地质结构。挖掘道路的建设时,请注意头部煤和岩石层的变化。如果顶板被打破或构造函数和其他结构带,例如故障,裂缝等,则应及时进行高级支撑,以便在加强道路方面做得很好。 (2)根据“ Zhao Gu Yitian Tianfield,Jiaozuo Coalfield,Henan Province的勘探报告”以及邻近道路的实际暴露水文地质状况,本节中的煤炭和岩石层相对完整。 1在煤接缝的岩石层和两个-1煤层甲烷中,在挖掘过程中可能存在不同程度的水现象。当顶板损坏或有故障或裂缝时,顶板将增加。 ,可能会出现突然的水。
顶板底座的厚度在90-120m之间,顶部的顶部较薄。当挖掘或顶板变形的表面滴在水中时。在发掘过程中,必须进行维护工作,以加强对水文条件的观察并确保排水排水。系统能力足够,可以随时使用。车道巷被布置在两个1个煤接缝和两个1个煤接缝的顶板中。设计长度为952m。煤车道被设计为矩形部分。该部分为半架,净宽度为5400mm,直墙的高度为1800mm。沿着两 -1-1煤层甲烷的顶部挖掘煤车道,隧道约为40m(顶板为-557.40万,并且特定位置与地质测量部提前相结合)。顶板底座的厚度在90-120m之间,顶部的顶部较薄。当挖掘或顶板变形的表面滴在水中时。在发掘过程中,必须进行维护工作,以加强对水文条件的观察并确保排水排水。系统能力足够,可以随时使用。车道巷被布置在两个1个煤接缝和两个1个煤接缝的顶板中。设计长度为952m。煤车道被设计为矩形部分。该部分是半固定的,净宽度为5400mm,直墙高度为1800mm。沿着两 -1-1煤层甲烷的顶部挖掘煤车道,隧道约为40m(顶板为-557.40万,并且特定位置与地质测量部提前相结合)。挖掘工作表面的地质结构很简单,整体削减结构是统一的。开拓者团队的北翼铁路运输部门在北方的翼轨运输巷挖掘。它可能具有由DF68断层影响的小地质结构。在挖掘道路的建造时闭合运动链,请注意头部煤和岩石层的变化。如果顶板被打破或构造函数和其他结构带,例如故障,裂缝等,则应及时进行高级支撑,以便在加强道路方面做得很好。 (2)根据“河南省何佐煤炭田