采用航空插頭的SMP運動控制內核機器人控制系統

　　4 應用軟件開發

　　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時調用DLL 文件。強大的MDK 二次開發軟件包可方便用戶根據操作習慣和實際需要開發自己的應用軟件。本文介紹的機器人控制系統選用Visual Basic 軟件作為開發環境。

　　4.1 軟件開發流程

　　應用軟件的運行首先要實現對SMP 系統的初始化和RTX 引擎的啟動。SMP 系統的初始化包括SMP 設備打開和系統參數加載。系統初始化和RTX 引擎啟動成功后， 設置系統操作模式， 打開中斷循環并與遠程設備建立通訊。程序主循環過程中斷狀態正常時， 打開PLC 引擎并使伺服電機。在不同操作模式下， 根據實際需用編寫界面操作程序。軟件編寫過程中， 通過MDK 二次開發包提供的MAPI 調用語句和動態鏈接文件DLL, 可實時讀取界面操作所需要的引擎狀態和系統信息。

　　4.2 示教操作界面

　　手動示教模式的功能是讓操作人員記錄機器人位置姿態并生成焊接軌跡。在機器人的實際應用中， 需要操作人員在手動操作模式下移動機器人關節使焊槍末端始終沿著規定的焊接軌跡移動， 然后在示教模式下記錄運動過程中的關鍵位置點， 并根據焊接的要求插入打開焊槍、關閉焊槍、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 指令進行譯碼后， 交給PLC 引擎運算， 并通過PLC 輸出點控制焊槍的開始點和結束點。示教功能界面如圖5 所示。在自動運行界面下， 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， 完成焊接。

　　5 結束語

　　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、應用軟件開發周期短、界面友好等優點。本系統實現了對6 個自由度機器人的聯動控制， 完成了示教編程、參數設定， 自動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， 在實際的焊接應用中取得了良好的效果。通過對焊接速度和焊接電流， 電壓等參數的調節， 焊接質量達到了技術要求， 軌跡準確， 焊縫平滑。接下去， 機器人系統的進一步研究工作將主要在以下兩個方面：

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

　?。?） 建立機器人三維模型， 研究機器人逆運動學算法， 規劃機器人的空間運動軌跡， 編寫離線編程加工程序。