基于IPC与运动控制卡的机器人运动控制系统.pdf

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1、·74-《测控技术)2015年第34卷第7期基于IPC与运动控制卡的机器人运动控制系统张文栋，路敦民(北京林业大学工学院，北京100083)摘要：工控机(IPC)和运动控制卡组成的开放式机器人控制系统，具有可靠性高、信息处理能力强、开放程度高、运动轨迹准确等优点，利用其来进行六自由度关节机器人的运动控制系统的开发。IPC实现上位机功能，完成人机交互、运动学运算等任务。下位机采用PMAC运动控制卡，对各关节电机进行伺服控制。上位机基于VisualC++编程，通过调用PMAC的动态链接库编写上位机人机界面实现对PMAC卡的控制，另

2、外介绍了伺服驱动器的设置以及PMAC的PID调节。实践证明这套系统工作可靠，完全满足要求。关键词：机器人；运动控制；IPC；PMAC；VC++；PID中图分类号：TP241．2文献标识码：A文章编号：1000—8829(2015)07—0074—04RobotMotionControlSystemBasedonIPCandMotionControlCardZHANGWen—dong，LUDun—min(SchoolofTechnology，BeijingForestryUniversity，Beijing100083，Chin

3、a)Abstract：TheopenrobotcontrolsystembasedonIPCandmotioncontrolcardhastheadvantagesofhighreli—ability，s~onginformationprocessingability，highdegreeofopennessandaccuratetrajectory，etc．，anditisusedtodevelopsixdegreesof~eedomarticulatedrobotmotioncontrolsystem．IPCcomplet

4、esthehuman—com—puterinteractionandkinematicscomputingandotherassignmentstorealizeuppercomputerfunctions．LowercomputeradoptsPMACmotioncontrolcardtoservocontroleachjointmotor．Uppercomputerrealizesthecon—trolofPMACbycallingdynamiclinklibraryofPMACtopreparePCinterfaceba

5、sedonVisualC++．Inaddi·tion，PIDcontrollersettingsoftheservodriveandPIDregulatorofPMACarealsointroduced．Practicehasprovedthatthissystemisreliableandfullymeetstherequirements．Keywords：robot；motioncontrol；IPC；PMAC；VC++；PID六自由度串联机器人是机器人领域最常用的一种械手的工作过程。本机器人控制系统中，采用分级控自动化装

6、置，被广泛地应用在工业制造、医学治疗、军制的方式，上位机由工业控制计算机(IPC)负责信息事以及太空探索等方面，它能够在一定范围内取代人处理、路径规划、人机界面，下位机由PMAC运动控制力劳动甚至来完成一些人工无法完成的任务。机卡实现多轴伺服控制。利用VisualC++语言，编写器人控制系统是机器人的核心部分，是整个装置的六自由度串联机器人的控制软件，最终实现机器臂的“大脑”，由它来处理复杂的环境目标等信息，结合机运动及对目标的抓取。器人运动的要求规划出机器手臂最佳的运动路径，然1机器人控制系统的构成后通过伺服驱动器来驱动各个

7、关节电机运转，完成机当前机器人的发展趋势就是“开放式、模块化、标准化”，开放式机器人系统是指机器人系统对用户开收稿日期：2014—04—28放，用户可以根据自己的需求来设置甚至拓展其性能。基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目这就要求机器人系统采用标准的系统(如Windows)和(YX2013-27)标准的开发语言(如C++)，采用标准的总线结构，这作者简介：张文栋(1989一)，男，山东诸城人，硕士，主要研究方向为机器人技术；[通信作者]路敦民(1973一)，男，黑龙江密样才可以改变传统专用机器人语言并存并且相互之

8、间山人，博士，副教授，主要研究方向为机器人技术、机电一体化不兼容的情况。模块化的设计是将机器人分为上位机技术。交互模块和下位机运动模块⋯。误差分级变论域模糊控制在电机软启动的应用·81·糊控制软启动电流效果图对比可以得知：3启动方法仿真对比实验①在启动冲击电流方面，直接启动最