高性能机器人控制系统的研究

在篼技术突飞猛进发展的今天，传统的生产方式已日趋落后，而新型的自动化生产将成为企业跨入21世纪，接受世界市场挑战的重要生产方式。自动化不仅仅是提篼劳动生产率的手段，对企业未来的长远发展战略起着重要作用。由于机器人是新型自动化的主要工具之一，工业机器人及其应用工程开发，将使机器人变为直接生产力，它在改变传统生产模式，提篼生产率及对市场的适应能力方面显示出极大的优越性；同时它将人从危险恶劣的工作环境中替换出来，进行文明生产。这对促进经济发展和社会进步都具有重大意义。

       控制器局域网CAN（CONTROLLERAREANETWORK）是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络，实时性好，可靠性高。

它具有以下特性：

1）多主站依据优先权进行总线访问；

2）无破坏性的基于优先权的仲裁；

3）发送期间若丢失仲裁或由于出错而被破坏的帧可自动重发；

4）暂时错误和永久性故障节点的判别以及故障节点的自动脱离。CAN总线彻底解决了多节点通信的总线冲突问题。其最大传输速率为1MBPS.由于CAN总线是一个多主总线，因此CAN网络中任意一个节点均可作为主节点与其他节点交换数据，这样就有可能出现数个节点同时要求发送数据，在这种情况下，则从起始标志后，开始总线仲裁。

       2机器人生产线的监控技术通过工业机器人的联网技术，完成了机器人生产线的实时监控，包括机器人工作状态监视，机器人运行参数的显示，机器人的报警记录，机器人的焊接工艺参数、焊接时间、运行时间和停机时间的记录，机器人控制器的系统参数设定和系统检等功能。监控管理系统按层次划分为模块，其框图如下：监控任务完成对网络中各机器人工作情况的检测，主要包括以下内容：a）工作状态监视机器人工作状态：停机、在线机器人运行状态：示教、执行伺服上电状态：是、否执行方式：单步、单循环、循环程序状态：执行、暂停、急停运行参数监视码盘值：输人码盘值、输出码盘值、差码关节值位姿值运行记录询作业名焊接工艺参数启动时间运行时间焊接时间停机时间报警记录系统参数设定：零位、工具系统检：用户I/O、系统I/O该机器人控制器与新松公司开发的6kg工业机器人一起，已成功地用于柳州五菱汽车厂汽车座椅的焊接生产线，嘉陵集团摩托车架焊接生产线通过一年多运行表明，该机器人性能良好、可靠性高，完全满足生产的要求，技术水平达到国际先进水平，完全可替代进口机器人进行汽车和摩托车的焊接。目前，我们正在进行基于网络的机器人控制器研究，最终目标是实现机器人控制器的标准化和网络化。