【摘 要】
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随着智能制造的升级,工业机器人在各领域应用越来越广泛,逐步成为高端制造装备的重要组成部分。本文基于PLCopen运动控制标准,在CODESYS环境下,设计了一套基于Ether CAT高速总线技术的SCARA机械臂控制系统。围绕着机械臂控制系统,本文首先对控制系统进行了整体设计,搭建了硬件平台和软件架构。然后,在对SCARA机械臂进行坐标系建立的基础上,根据DH法建立了机械臂模型和运动学正解逆解方程
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随着智能制造的升级,工业机器人在各领域应用越来越广泛,逐步成为高端制造装备的重要组成部分。本文基于PLCopen运动控制标准,在CODESYS环境下,设计了一套基于Ether CAT高速总线技术的SCARA机械臂控制系统。围绕着机械臂控制系统,本文首先对控制系统进行了整体设计,搭建了硬件平台和软件架构。然后,在对SCARA机械臂进行坐标系建立的基础上,根据DH法建立了机械臂模型和运动学正解逆解方程,并用MATLAB进行了仿真。通过拉格朗日法对机械臂动力学进行模型建立,并通过ADAMS进行验证,使用蒙特卡洛法对机械臂工作空间进行了分析。在速度规划的基础上,通过直线插补、圆弧插补算法推导和仿真的方式对机械臂轨迹规划进行了研究。同时结合多项式算法特点,推导3-5-3混合多项式算法,并进行仿真实验。通过对高速Ether CAT总线主站、从站技术的分析,总结了通信的关键技术。通过系统的通讯实验,分析了通信中的过程数据。最后设计了控制系统程序和人机交互界面。通过对点动控制、连续轨迹运动和编程指令控制测试,表明系统符合预期设计目标。
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