焊接机器人论文：基于DSP的焊接机器人控制系统设计

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

焊接机器人论文：基于DSP的焊接机器人控制系统设计焊接机器人是从事焊接(包括及切割与喷涂)的工业机器人，
是-种可重复变成的自动控制操作机 随着电子技术 计算机
技术 数控技术及机器人技术的发展，焊接机器人技术已日益成
熟 焊接机器人的主要优点有提高劳动生产率 改善工人劳动
强度 可在有害环境下工作 降低了对工人操作技术的要求，因
此在各行各业得到了广泛的应用 本文采用 TMS320F2812 作
为中央控制器，融合伺服电机驱动等技术，对川崎 FA06L 焊接机
器人控制做出了改进
2 FA06L 焊接机器人的运动学模型
解剖 FA06L 焊接机器人控制柜，并参考国内外机器人经典
运动学模型，建立各个回转关节的结构模型
1.腰部回转关节:电机安在底座下面，其输出轴经谐波减速
器减速后，带动第-关节输出轴，使整个腰部在基座上回转
2.大臂和小臂回转关节
大臂回转是通过谐波减速器减速后直接带动来实现的 而
小臂回转不同，先通过谐波减速器减速，再经过-套连杆机构来
带动 两个关节的电机和减速器均布置在同-轴线上 交流伺
服电机经过谐波减速器减速后直接带动腕部摆动
对机器人操作机进行运动分析的目的是为了对机器人运
动进行控制，同时也是对机器人进行动力分析的基础 运动学主
要解决机器人运动方程的建立及手部位姿的求解问题， 是分析
轨迹规划的基础 根据该机器人实体参数，采用 D-H 法建立齐
次坐标系，可得出机器人的连杆参数及其变换矩阵(说明:式中
， ，
， ，
正运动学方程
式中 n，o，a，p 机器人手部位姿的四个向量
3 控制系统硬件设计
本系统主要由信号采集单元 控制单元 电机驱动单元和
通信单元组成，其中控制单元由单片 TMS320F2812 完成 为了
增强系统的抗干扰能力，各种输入拈和输出拈与 DSP 的连
接均采用光电隔离 (光耦为 TLP521) 由于 DSP2812 为低电压
(3.3V IO 电压，1.8V 内核电压)元件，输入输出均通过电压缓冲后
与主控 DSP 连接，保证了系统的稳定可靠 控制系统的硬件框
图如图 3 所示
3.1 直流电机驱动单元
为了保证移动机器人在行进时有较高的速度， 低速运行时
轮子有较大的扭矩 本系统采用直流电机驱动器 MC-DC2805
该驱动器内含 16 位微处理器，动态响应时间短，控制精度高，无
需外加编码器即可达到 1/1000 的精度，持续输出 5A 电流，最大 张晓辉: 硕士