基于DSP和FPGA的焊接机器人控制器设计与实现

来源 :南开大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhaobaodong2006
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
中国是制造业大国,而焊接产业在制造业中占有相当大的比例。随着科技的发展和越来越大的焊接市场需求,焊接机器人正逐渐代替人工焊接,以提高焊接效率和焊接质量。运动控制器是焊接机器人的核心构成部件,是焊接机器人研究领域的热点之一。本文紧密结合工业现场焊接机器人的功能需求,系统的为焊接机器人设计了较为通用的运动控制器。运动控制器作为下位机运行,并在运动控制器硬件基础上,编写了功能较全的控制系统软件。对于该控制器的软硬件设计,本文主要完成了以下内容:  1、分析了焊接机器人的焊接操作过程,针对焊接机器人移动轨迹需要,提出了控制器性能指标,并设计了以数字信号处理器(DSP)和可编程逻辑器件(FPGA)为架构的运动控制器。  2、为运动控制器设计了和上位机进行数据传输的通讯端口。并针对所要传输的数据参数,设计了较为完整的通讯协议。  3、研究了运动控制器与交流伺服驱动器接口,设计了数字控制接口电路,并将数字信号进行了光耦隔离和差分处理。针对伺服控制接口,在FPGA中用Verlog HDL语言设计了与运动控制相关的电机控制模块,包括数字脉冲指令输出,编码器输入计数,状态控制信号管理等模块。  4、根据焊接机器人在焊接时的运动特点,提出并设计了以五个坐标点为周期的焊接轨迹运动方式。在机头移动速度控制上采用了梯形轨迹加减速进行速度规划,在按设定轨迹周期运动时,采用了直线插补的方法。  针对该文运动控制器的相关设计内容,在三维运动平台上仿照焊接机器人运动轨迹生成过程进行了实验验证。通过分析速度规划结果和对五点周期运动轨迹的采集结果,验证了运动控制器功能。
其他文献
随着互联网的普及和网上信息资源的爆炸式增长,人们在网上查找所需要信息的难度越来越大,因此迫切需要一种高效的信息搜索工具.搜索引擎是解决互联网信息资源定位的一个有效
切换系统(Switched Systems)可以解决许多大型复杂过程无法用单一模型来描述的难题,它由一组连续(或离散)时间子系统和对应的切换规则构成,切换规则决定了子系统直接如何进行
智能小区信息发布系统是智能小区管理的一种新模式,在这种模式下,小区的公共通知等信息被传送到用户室内,供用户查阅;它将取代传统的布告栏和电子公告牌,完成小区的信息发布
随着单片计算机技术的发展,以单片机为核心部件的智能仪表越来越广泛地应用于工业控制的各个领域。在韶关冶炼厂精馏分厂中,从熔化炉加入到铅塔的粗锌液流量是一个十分重要的过
2001年期间,我们为某家工业总公司设计、制造了了一种用于电子元件制造的计算机实时控制系统(软件部分)。这套系统主要用来在实时环境里控制A、B,C,D,F等微量元素的量。根据客户
数据仓库技术将不同数据源(包括内部的和外部的)的数据集成到数据仓库中为决策支持系统提供了一个集成的数据环境。OLTP (on-line transactional processing)的应用环境是一
网络教育作为现代教育技术的形式,给教育思想与技术带来了深刻的变革,已成为现代教育的必然趋势。它有效解决了高校扩招带来的师资紧缺的难题,为实现真正意义上的继续教育、全民
HLA是美国国防部建模与仿真办公室(Defense Modeling and Simulation Office,简称DMSO)推出的在高级分布仿真(Advanced Distributed Simulation,简称 ADS)领域最新的通用集成
本设计共分五个部分:第一部分对目前智能小区的智能化管理及Internet的发展做了简单的介绍,并对本设计的创新之处做了简单的分析;第二部分主要介绍了网络处理器IP2022的功能