基于labview轮式移动机器人测控系统探究

基于labview轮式移动机器人测控系统探究

ID:6073506

大小:27.50 KB

页数:5页

时间:2018-01-02

基于labview轮式移动机器人测控系统探究_第1页
基于labview轮式移动机器人测控系统探究_第2页
基于labview轮式移动机器人测控系统探究_第3页
基于labview轮式移动机器人测控系统探究_第4页
基于labview轮式移动机器人测控系统探究_第5页
资源描述:

《基于labview轮式移动机器人测控系统探究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库

1、基于LabVIEW轮式移动机器人测控系统探究  摘要:本文提出了一种在LabVIEW环境下用于轮式移动机器人运动控制和测量的方法。该系统是典型的上下位机测控系统,下位机pmac接收并解释上位机的指令,实现执行器速度环和位置环的闭合;上位机基于LabVIEW环境下通过调用动态链接库实现了运动控制的同时可以有效地采集执行器和移动机器人的运动参数。本测控方案极大降低了编程难度,同时提高了运行的效率。关键词:运动控制数据采集动态链接库轮式移动机器人中图分类号:TB47文献标识码:A文章编号:1672-3791(2013)01(b)-0001-02近些年来,

2、移动机器人的运动控制已经成为机器人学领域的研究热点之一。机器人学是一门具有强综合性的前沿学科,设计人员不仅需要具备交叉学科的基础理论知识,同时还需要有相关的技术能力。如何降低机器人系统开发的技术门槛和缩短开发周期,将更多精力集中在理论研究上,已经成为当今机器人领域的一个现实问题。5文献[1]针对管道机器人的运动控制需要提出一种基于ARM+FPGA测量控制方案,具体做法是在ARM上完成运动控制算法的计算和数据存储,利用FPGA完成7通道编码器的采样,该测控系统的优势在于极大减少了系统外部走线和简化了结构。LEGOMindstormsNXT[2]也提供

3、了基于ARM解决方案的机器人测控系统,其最大特点是传感器接口丰富。文献[3]基于虚拟仪器技术建立了一套管道焊接机器人运动控制平台,具体做法是使用NI-DAQ实时采集机器人状态信息并同时向运动控制模块发送控制命令,采用这种测控的最大优势是在软件上集成度较高,方便操作。本文以轮式移动机器人为对象提出一种简单便于组建的测量控制方案,其优点在于采用pmac上位机程序的同时,极大地降低了程序的开发难度,并提高了系统运行的可靠性。1总体方案设计移动机器人测控系统由控制模块、数据感知与采集模块、指令与数据分析处理模块构成。指令与数据分析处理模控制程序流程的控制,

4、数据的分析处理与保存。数据感知与采集模块负责采集感知和获取移动机器人的状态信息和电机的输出信号,并通过USB总线将数据送给指令与数据分析处理模块。控制模块主要由运动控制器和执行器构成,该模块主要功能有二点:第一,负责运动指令的编译、解释和执行;第二,驱动执行器按设定的轨迹运动,即产生所需要的控制输入。2测量控制系统5轮式移动机器人测控系统需要完成以下任务:在指定的时间内,驱动移动机器人从初始位形运动到终止位形,实时采集机器人和执行器的状态信息,并将最终的数据处理结果显示到计算机的屏幕上。2.1硬件结构轮式移动机器人测控系统依据上下位机形式组建,如图

5、3所示,计算机作为上位机实现人机交互功能,运动控制指令和数据采集程序的编写,完成数据的分析和处理。下位机由控制模块和数据感知与获取模块构成,主要负责对程序的编译、解释和执行;物理信息的感知和获取。测控系统的二个交流步进电机,选用容量为400W的德昌步进电机,伺服方式采用脉冲方向和电压控制方式,根据步进电机的控制方式,运动控制器采用Delta-Tau公司的turbopmacⅡ型卡,它采用MotorolaDSP56001数字信号处理器作为CPU,对不同电动机,PMAC可提供相应的控制信号,并可接收各种检测元件的反馈信号,如测速发电机、旋转变压器、并行数

6、据、编码器、光栅尺等,本系统采用增量编码器作为伺服检测装置,进而检测电机的运动状态,在pmac和步进电机之间形成了精确的位置反馈和速度反馈。机器人的其他位姿信息可以由里程计读出,通过PCI-DAQ采集并送到上位机中处理。2.2软件结构5轮式移动机器人测控系统基于LabVIEW环境开发上位机程序,可以很容易地实现数据管理和程序流程控制,但是步进电机的运动控制程序需要在PEWIN32环境下编写。这里就有一个迫切需要解决的问题:即在运动控制的同时,如何有效实时地采集数据,这涉及到数据采集和运动控制编程环境融合的问题。Delta-Tau针对运动控制提出了两

7、种编程方式,第一种称为运动程序,运动程序在PEWIN32环境下开发,支持G代码或者Delta指定的开发指令,最后下载至pmac上执行,这种编程方式的优点是程序书写简单,编译执行速度快,缺点就是程序开发环境受限。第二种称为上位机程序,具体做法是通过调用Delta提供的PCOMM32.DLL动态链接库文件,实现对turbopmacⅡ型卡的编程,与运动控制程序不同的是,使用上位机程序,运动控制指令是在上位机中编译和运行的。上位机程序的优势是可以实时监控办板卡的状态,可以自定义编程环境,但其缺点也是显而易见的,PCOMM32.DLL库中拥有超过400个函数

8、[4],这无疑增加了程序开发难度。5本测控系统的运动控制程序采用上位机的编程方式,但做了进一步的改进,系统的软件结构如图4

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文

此文档下载收益归作者所有

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。