采用航空插頭的SMP運動(dòng)控制內核機器人控制系統

　　4 應用軟件開(kāi)發(fā)

　　SMP 系統提供了應用于Visual C++、Visual Basic 和Java 的應用軟件庫接口、MAPI 源代碼和對引擎內核的實(shí)時(shí)調用DLL 文件。強大的MDK 二次開(kāi)發(fā)軟件包可方便用戶(hù)根據操作習慣和實(shí)際需要開(kāi)發(fā)自己的應用軟件。本文介紹的機器人控制系統選用Visual Basic 軟件作為開(kāi)發(fā)環(huán)境。

　　4.1 軟件開(kāi)發(fā)流程

　　應用軟件的運行首先要實(shí)現對SMP 系統的初始化和RTX 引擎的啟動(dòng)。SMP 系統的初始化包括SMP 設備打開(kāi)和系統參數加載。系統初始化和RTX 引擎啟動(dòng)成功后， 設置系統操作模式， 打開(kāi)中斷循環(huán)并與遠程設備建立通訊。程序主循環(huán)過(guò)程中斷狀態(tài)正常時(shí)， 打開(kāi)PLC 引擎并使伺服電機。在不同操作模式下， 根據實(shí)際需用編寫(xiě)界面操作程序。軟件編寫(xiě)過(guò)程中， 通過(guò)MDK 二次開(kāi)發(fā)包提供的MAPI 調用語(yǔ)句和動(dòng)態(tài)鏈接文件DLL, 可實(shí)時(shí)讀取界面操作所需要的引擎狀態(tài)和系統信息。

　　4.2 示教操作界面

　　手動(dòng)示教模式的功能是讓操作人員記錄機器人位置姿態(tài)并生成焊接軌跡。在機器人的實(shí)際應用中， 需要操作人員在手動(dòng)操作模式下移動(dòng)機器人關(guān)節使焊槍末端始終沿著(zhù)規定的焊接軌跡移動(dòng)， 然后在示教模式下記錄運動(dòng)過(guò)程中的關(guān)鍵位置點(diǎn)， 并根據焊接的要求插入打開(kāi)焊槍、關(guān)閉焊槍、輸入焊接速度、暫停等功能指令， 最后保存軌跡生成可再現的示教程序[4].程序中對焊槍的控制是將M 指令進(jìn)行譯碼后， 交給PLC 引擎運算， 并通過(guò)PLC 輸出點(diǎn)控制焊槍的開(kāi)始點(diǎn)和結束點(diǎn)。示教功能界面如圖5 所示。在自動(dòng)運行界面下， 操作者可重復調用保存好的示教軌跡程序， 控制機器人運動(dòng)， 完成焊接。

　　5 結束語(yǔ)

　　本文介紹的基于PC 機和Windows 系統的機器人控制系統具有運行穩定、系統內核升級方便、應用軟件開(kāi)發(fā)周期短、界面友好等優(yōu)點(diǎn)。本系統實(shí)現了對6 個(gè)自由度機器人的聯(lián)動(dòng)控制， 完成了示教編程、參數設定， 自動(dòng)運行等功能模塊的編程。搭配松下A4N 系列伺服和廣東伺博科NBC-350 二氧化碳氣保焊機， 在實(shí)際的焊接應用中取得了良好的效果。通過(guò)對焊接速度和焊接電流， 電壓等參數的調節， 焊接質(zhì)量達到了技術(shù)要求， 軌跡準確， 焊縫平滑。接下去， 機器人系統的進(jìn)一步研究工作將主要在以下兩個(gè)方面：

　?。?） 深入研究機器人運動(dòng)的速度前饋和加減速算法，提高機器人在高速運動(dòng)下的定位精度， 減少振動(dòng)， 保證機器人運動(dòng)的平穩性；

　?。?） 建立機器人三維模型， 研究機器人逆運動(dòng)學(xué)算法， 規劃機器人的空間運動(dòng)軌跡， 編寫(xiě)離線(xiàn)編程加工程序。