一种三坐标机器人控制系统设计
摘要：三坐标机器人是一种机体独立，自由度高，程序灵活的自动作业设备，本文讲的是一种三坐标机器人的控制系统及其应用。机械结构方面，它由三个自由活动的关节组成，三台对应X轴,Y轴和Z轴的伺服电机，工作台下方是控制机械的电器柜，里面装有空气开关，熔断器，滤波器，通讯接口板，RC2控制器，三台伺服驱动器等部件。软件方面，机器人连接有一台可操控机械的示教器，可以完成对伺服的驱动以及对机械运动状态的设置。通过操作机器人，用户可以完成对任意轨迹刻画的需要，是一台性价比极高的机器人。
关键词：三坐标机器人，伺服控制，示教编程
Design of a control system for three - coordinate robot
Abstract：Three - coordinate robot is a kind of automatic work machine with independent body, high degree of freedom and flexible program. this paper introduces the control system of three-coordinate robot. Hardware, it consists of three free-moving joints, three corresponding to the x axis, y axis and z axis servo motor, under the workbench is the control mechanism of electric cabinet, which is equipped with air switch, fuse, filter, communication interface board, RC2 controller, three servo driver and other parts. In software, the robot is connected with a manipulator, which can drive the servo and set the motion state of the machine. In general, it is a robot with high cost performance
Keywords: three - coordinate robot ，servo control ，Teach programming
目录
第一章 引言 1
1.1 课题背景与研究意义 2
1.2 研究现状 3
1.3 本文主要研究内容 4
1.3.1. 机器人轨迹形成的总体结构设计 4
1.3.2. 机器人控制系统硬件设计 5
1.3.3. 机器人控制系统软件设计 6
第二章 基于机器控制的三坐标机器人总体结构 6
2.1 三坐标机器人概述 6
2.1.1 系统组成 6
2.1.2 工作原理 7
2.2 三坐标机器人机械结构设计 8
2.2.1 外部设备的设计 8
2.2.2 驱动方式的设计 8
2.2.3 关节运动的设计 9
第三章 三坐标机器人控制系统硬件设计 10
3.1 控制系统结构设计 11
3.2 控制系统硬件设计 12
3.2.1 机器人控制器 12
3.2.2 伺服电机及驱动器 14
3.2.3 示教器 15
第四章 三坐标机器人软件设计 19
4.1 软件需求分析 19
4.2 系统输入输出定义 19
4.3 系统流程图设计 20
4.3.1 三坐标机器人软件主流程图 20
4.3.2 位置采集及处理流程图 21
4.3.3 机器人运动流程图 22
4.4 软件主要功能编程实现 23
4.4.1 位置采集与处理程序 23
4.4.2 机器人运动控制程序 23
第五章 三坐标机器人系统调试 30
5.1 操作流程 30
5.1.1 调试相关操作以及注意事项 30
5.1.2 手动示教 31
第六章 总结 34
致谢 35
参考文献 37
第一章引言
1.1课题背景与研究意义
三坐标机器人又被称作龙门式机器人，从类型上，属于直角坐标机器人。是一种建立在三个直角坐标基础上，对工件进行位置调整，从而实现工件的位置采集，轨迹运动等功能的全自动工业设备。通过操作机器人，能够执行对物体的搬运、操作工具，以完成各种复杂的作业，机器人的运动速度快，定位精度高，良好的防尘性、防污性，针对轴承类工件的自动车削、钻孔等加工设计整套物料搬运及储存设备，满足实际机床生产线的需要。机器人主要由直角机器人平移和升降轴搭建而成，各机器人行走轴由重载铝型材、直线导轨和多种伺服电机等组成。
机器人的大脑由机器人的控制系统组成，很大程度上决定了机器人功能和性能。
工业机器人控制技术的主要任务就是控制机器人在不同的环境下完成相应的任务，解放人的双手，更加高效的完成生产任务。控制系统具有简易编程，操作方便，便于理解等特点，基本满足日益增长的工业生产的需要。
1.2 研究现状
本课题设计的三坐标机器人控制系统属于伺服控制的直角坐标机器人，直角坐标系中的X轴、Y轴和Z轴构成了三坐标机器人的运动轴，在直接坐标三个方向上可以自由独立运动，其末端执行器的工作空间为立方体。
参考文献
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