基于GALIL运动控制卡的并联机构控制系统设计
并联机器人智能控制系统设计与研究
并联机器人智能控制系统设计与研究随着机器人技术的不断发展，机器人在工业、医疗、军事等领域的应用越来越广泛。
而并联机器人作为一种特殊类型的机器人，具有高精度、高刚性和高自由度的特点，被广泛应用于装配、焊接、演示等多个领域。
本文将深入探讨并联机器人智能控制系统的设计与研究，以满足并联机器人在不同应用领域的需求。
1. 智能控制系统概述智能控制系统是指利用先进的算法和技术实现机器人自主感知、决策和执行任务的能力。
对于并联机器人而言，智能控制系统的设计需考虑到高精度控制、动力学建模、运动规划和碰撞检测等方面。
2. 高精度控制高精度控制是并联机器人应用的关键要素之一。
通过采用高分辨率的传感器和先进的控制算法，可以实现机器人对于位置、速度和力的精确控制。
此外，还需要考虑机器人本体和传感器的刚性，以减小误差对控制精度的影响。
3. 动力学建模在并联机器人的智能控制系统中，准确的动力学建模是实现高效力控制和优化轨迹规划的基础。
通过建立机器人的运动学和动力学模型，可以预测机器人的响应和行为，并根据实时输入的传感器数据进行调整。
传统的建模方法包括牛顿-欧拉方法和拉格朗日-迭代方法，而基于机器学习的建模方法也在逐渐得到应用。
4. 运动规划运动规划是并联机器人智能控制系统的一个重要组成部分。
通过考虑机器人的自由度、约束条件和目标任务，可以确定机器人的最佳运动路径和对应的关节角度。
此外，还需要考虑碰撞检测和避障算法，以确保机器人的安全运行。
5. 碰撞检测与防护在高精度任务中，碰撞检测和防护技术对于并联机器人的安全运行至关重要。
通过使用传感器和机器视觉技术，可以检测机器人与周围环境或其他物体的碰撞风险，并及时采取相应的措施，如停止运动或改变轨迹。
此外，还可以通过安全软件和硬件设备来防护机器人系统的运行，保护操作人员和设备的安全。
综上所述，针对并联机器人智能控制系统的设计与研究，需要考虑高精度控制、动力学建模、运动规划和碰撞检测与防护等方面。
并联机床的运动控制系统设计与实现
并联机床的运动控制系统设计与实现随着工业技术的不断发展，机床的控制系统也在不断地更新换代。
而并联机床是近年来推广较为广泛的一种机床类型，它与传统机床相比具有更加灵活、高效等优点。
本文将重点探讨并联机床的运动控制系统设计与实现，让我们一起来了解一下。
一、并联机床的概述首先，我们需要了解并联机床的基本概念和组成结构。
并联机床即指由多个运动副组成的机床，其中每个运动副都相互独立，但又能够通过同步器实现同步运动。
它的关键组成部分包括传动机构、力传递机构、同步控制机构以及运动控制系统等。
与传统的串联机床相比，由于每个运动副都相对独立，因此并联机床更加灵活，能够同时完成多项生产任务，提高生产效率。
同时，它的运动轨迹设计非常灵活，可以根据不同的工件需求进行自由调整。
二、运动控制系统设计运动控制系统是并联机床非常重要的组成部分，它的功能是控制机床的各个运动副的运动状态，使得整个机床能够按照预定的轨迹完成所需的加工任务。
下面，我们将对运动控制系统的设计进行详细介绍。
1、控制算法的选择在设计运动控制系统时，需要确定采用何种控制算法来进行控制。
目前常见的并联机床控制算法有PID控制算法、模糊控制算法、神经网络控制算法等。
不同算法有各自的优劣势，因此需要根据实际需求进行选择。
2、动力学建模在进行控制算法设计前，需要先对并联机床进行动力学建模，建立运动副之间的运动关系，并推导出各运动副的动力学方程。
这样才能够针对不同的加工任务进行控制算法的设计。
3、控制系统硬件设计并联机床的运动控制系统硬件设计包括电机和伺服控制器的选型、功率放大器的设计、传感器的选用等。
需要根据机床的使用需求和性能要求进行选择。
4、控制系统软件设计控制系统软件设计包括编程语言的选择、控制算法的软件实现、程序调试等。
要确保软件的可靠性和稳定性，程序错误及时排除，保证机床正常运行。
特别是控制算法的软件实现，需要保证其对不同加工任务的适应性和实时性。
三、运动控制系统实现在完成运动控制系统设计后，需要进行实现。
并联机构控制系统硬件设计
并联机构控制系统硬件设计并联机构控制系统硬件设计并联机构控制系统是一种常见的机电一体化系统，用于控制多个执行器同时工作，实现复杂的运动控制。
下面将从硬件设计的角度，逐步介绍并联机构控制系统的设计过程。
第一步是确定系统的功能需求。
根据具体应用场景和控制要求，确定并联机构控制系统需要具备的功能，如精确的位置和力控制、快速响应时间等。
第二步是选择适合的执行器。
根据功能需求，选择适合的执行器类型，如电动机、气动缸等。
同时需要考虑执行器的输出能力和响应速度，以及与控制器的接口方式。
第三步是选择合适的传感器。
传感器用于实时监测执行器的状态，如位置、速度、力等。
根据需求选择合适的传感器类型，并确定传感器的接口方式。
第四步是选择控制器。
控制器是并联机构控制系统的核心，负责接收传感器反馈信号，并根据设定的控制算法生成控制信号，驱动执行器实现期望的运动。
选择控制器时需要考虑其计算能力、控制精度、通信接口等因素。
第五步是设计电源系统。
并联机构控制系统需要稳定可靠的电源供电。
根据执行器和控制器的功耗需求，设计合适的电源电压和电流输出，同时考虑电源的稳定性和过载保护等问题。
第六步是设计接口电路。
根据执行器、传感器和控制器的接口要求，设计相应的接口电路，实现信号的传输和转换。
同时需要考虑电磁兼容性和防护措施，以确保系统的稳定性和可靠性。
第七步是进行系统集成和调试。
将所有硬件组件连接在一起，进行系统的集成和调试。
通过逐步测试和调整参数，确保系统能够正常运行，并满足功能需求。
最后一步是进行系统优化和性能评估。
对系统进行性能测试，评估其精度、响应速度和耐久性等指标。
根据测试结果，进行系统优化，进一步改进硬件设计，以提高系统的性能和稳定性。
综上所述，设计并联机构控制系统的硬件需要经过功能需求确定、执行器和传感器选择、控制器选择、电源系统设计、接口电路设计、系统集成和调试以及系统优化和性能评估等多个步骤。
通过逐步迭代和优化，才能设计出稳定可靠、性能优越的并联机构控制系统。
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基于PMAC运动学的并联机构力控制研究
动学反解程序缓冲区， 来执行运动学计算。每个坐标系只能有一
Ｔｒ Ａ ｕ ｏ Ｍ Ｃ具有一种机制 ， ｂＰ 使用户可以实现复杂 的运动学 个这样的程序缓冲区， 运动学的算法会在要求的时间内被 自动执
运算目 它是针对刀尖坐标和关节坐标之问为非线性关系时 ， 。 提供 行 ， 该调用被作为运动程序的子程序来运行。运动学程序类似于 了运动学计算功能 在并联机构控制中， 。 只要将机构的运 动学程 运动程序的格式。
电机运动到相应位置。
Ｑ＝ － Ｐ， ） Ｔｇ（ ，２ Ｐ Ｑ＝２ １ ） ｓ （ ，， ｇＰ 尸 Ｑ＝ ３ Ｉ ＂ ） ￣ｇ（ ，２ Ｐ ｔ，
Ｃｌｓ ｏｅ
式 中： ，口 、 厂一ｕｂ ＭＡ Ｑ、ｓ Ｑ ｒ ｒｏ ｆ Ｐ Ｃ中盼 专用变量 ， 表示轨迹在虚轴上
粗插补方式 ， 如图 ２所示。首先 ， 检测实轴上的反馈位置 ， 然 的轨迹规划坐 标值 ，分 别代表 、 、 ； 、 、 Ｔ ｒｏ 后通过位置正解计算 出机构在虚轴上的当前位置 ， ｙｚ轴 — ｕｂ 假定为 ｘ ３的 ＝ Ｐ Ｃ中的专用变量 ，表示 １２３ 电机在实轴上的坐标 位置 ， ＭＡ 、、 号 同时计算 出机构的零点位置 。 然后在当前位置 ＝ 和程序给 ３
【 摘
要】 对于冗余并联机构 ， 由于位置误差的存在 ， 如果只控制关节位置可能在 系统 内部产生较
大 内力 ， 甚至破坏 系统结构 。 而构建 力控 制 系统往 往 需要修 改整个控 制 系统 。 通过对 Ｐ ＭＡＣ运 动控制 器
F-Galil运动控制编程
东华大学机械工程学院
Galil运动控制卡基本架构
运动控制系统结构
Amplifier
连接步进电机
步进电机以开环运行，无位置误差一说，PID滤波器不起作用.
伺服电机配置步骤（1）
配置伺服电机（2）
配置伺服电机（3）
配置极性
PID参数设置（1）
PID参数设置（2）
控 制 变 量
Linear Interpolation
Circular Interpolation
Galil运动控制卡硬件说明
回参考原点
回参考原点
急停按钮
通用I/O
驱动器接口
Galileo Tools
命令响应
DMC-18x2 控制器对于有效命令返回冒号（：），而对无效命令 返回问号（?）。 例如，如果对BG 命令以小写发送，DMC-18x2 就会返回“?”
当控制器收到无效命令时，用户能查询错误代码，错误代码会指 出出现无效命令响应的原因。要查询错误代码，键入命令TC l。 接收无效命令响应有多种原因，最常出现的原因是： （1）不认识的命令（小写字母或使用了带格式的文本）； （2）给出时间不合适（例如在运动期间）； （3）或超出命令值范围（例如超出最大速度）。
配置举例
举例：Profiled Move
举例：Multiple Axes
Independent Move
查询位置
绝对位置定位
Velocity Control
转矩限制
查询参数、缓冲运行
MG ‘operand’ where ‘operand’ is a valid DMC operand. All of the command operands begin with the underscore character ( _ ). For example, the value of the current position on the X axis can be assigned to the variable ‘V’ with the command: V=_TPX
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作品名称作者学校指导老师新型免疫调节剂增强人体天然免疫功能的研究基于财务管理视角对于erp沙盘模拟的研究与创新王泽瑞韩华王磊李靳伟白炳鑫梁肇锋杜玉乐赵佩李汉超王欢杜娜娜祁江磊杨常乐赵晓光龚坚圣杨力吕朋许鹏潘晓龙吴雪莹赵帅栾志誉李珂罗超孙涛杨天成于羊洋薛航刘瑶孙晓明朱思翥洪立洋石龙宇张传刚冯国良永文成王赛王玉敏顾晨阳谭伟臣黄晓哲孙居然章立尧胡嘉伟雷帆张志攀王新建于向洋曹辉何涛韩思思阴苗雪单文宠张玉杰陈曦李尧河北大学孟明董志史建红石家庄经济学院史巍基于galil控制器的aoi设备运动控制系统设计东北大学秦皇岛分校齐世清陈艳军灾区生命线带有自适应桩基的模块化应急道路饮水思源基于帕尔贴效应的空气制水设备力挽狂澜独立式快速响应电梯安全防护系统中国人民解放军军械工程学院刘冬芳中国人民解放军军械工程学院刘红宁中国人民解放军军械工程学院胡仁喜孟秋红特殊环境救援多功能气体置换装置中国人民武装警察部队学院王长江搜救灭火机器系统河北工程大学候华刘志申食品中苏丹红类染料多残留免疫检测技术研究高铁接触网补偿装置在线监测系统设计研究关于张承地区脱贫工作与生态建设的矛盾与协调问题的调查报告面向消防救援治安的无盲区三维定位及状态监控指挥系统基于物联云的智能用电用能系统平台的开发河北农业大学王建平赵国先赵君彦刘坤闫兴龙刘胤欣李倩石家庄铁道大学常宇健靳占甲贾腾飞赵旭明李旭上官诗媛石家庄铁道大学李利军任俊李根申敏马宏张月鹏河北工业大学苑光明丁承君陈亮王扬杨世旺陈沫乔林思杭仇晶裴少通赵路佳华北电力大学保定顾雪平刘云鹏废旧陶瓷绝缘子的回收处理和再利用许自强李忍庞永超黄沈海何璇周雪许艳邓忻依华北电力大学保定刘云鹏韩颖慧乏氧选择性茚12b喹喔啉510二氧11酮肟衍生物抗肿瘤前药的设计合成与体外细胞毒性研究廊坊市城市人口幸福指数调查及对策分析increasedhypothalamuspituitarytrefoilfactor3expressionpromotesgastriculcerhealinginaratmodel张文亚蒋高青范夕梦解玉佳刘威河北大学张金超王书香姜艳李璐璐王聪聪王攀赵培方彦孝蓝雪许波北华航天工业学院刘月轩孙艳伟张慧芹李少英邢琛琨河北北方学院吴靖芳航拍航测飞行机器人杨泽夏奚乐乐甄鹏飞王红飞王焕乐安阳方亮河北科技大学刘东辉孟宾吴会丛细菌性软腐病菌cpxp蛋白的构建与表达基于力柔顺伺服控制技术的冗余驱动并联机器人杨姊河北科技大学周晓辉窦玉超刘
并联机器人系统中的动力学建模与控制策略研究
并联机器人系统中的动力学建模与控制策略研究1. 引言随着科技的不断发展，机器人技术已经成为现代工业和服务领域中不可或缺的一部分。
并联机器人系统作为一种重要的机器人结构，由于其高刚度、高运动精度和较大的负载能力，在工业生产中得到了广泛应用。
本文将对并联机器人系统中的动力学建模与控制策略进行研究。
2. 并联机器人系统的动力学建模动力学建模是指通过对系统进行物理模型的建立，揭示系统各个部分之间的相互作用规律。
并联机器人系统的动力学建模是研究其受力、位移和速度之间的关系，为后续的控制策略设计提供基础。
通常，可以基于拉格朗日动力学原理对并联机器人系统进行建模。
通过将机器人的动力学方程转换为广义坐标形式，可以得到系统的动力学方程。
3. 并联机器人系统的动力学控制策略并联机器人系统的动力学控制策略是通过对系统的动力学特性进行分析和优化，实现对机器人系统的精确控制。
常见的控制策略包括：位置控制、力控制和轨迹控制。
位置控制是指控制机器人终端执行器的位置达到预定的目标位置，常用的方法包括PID控制和模糊控制。
力控制是指对机器人系统施加力或力矩，以实现对外界力的检测和反馈控制；轨迹控制是指控制机器人终端执行器的运动轨迹，使其按照预定的轨迹进行运动。
4. 并联机器人系统的动力学建模与控制策略实验研究为验证动力学建模与控制策略的有效性，需要进行实验研究。
通过采集并联机器人系统的动力学参数，设计合理的实验方案，可以对系统的动力学建模和控制策略进行验证。
实验结果表明，基于动力学建模和控制策略设计的并联机器人系统具有较高的精度和可靠性，可以在实际工作环境中得到有效应用。
5. 并联机器人系统的动力学建模与控制策略的研究进展和展望当前，随着人工智能、机器学习和深度学习等技术的快速发展，对并联机器人系统动力学建模与控制策略的研究也呈现出新的趋势。
将人工智能技术与动力学建模和控制策略相结合，可以进一步提高并联机器人系统的自主学习和自适应能力。
基于LabVIEW的3-PRRRR移动并联机构控制系统
《面向并联机床数控系统运动控制器的研究与实现》
《面向并联机床数控系统运动控制器的研究与实现》一、引言随着制造业的快速发展，机床作为制造过程中的重要设备，其性能与精度不断提升。
其中，并联机床因具有高精度、高速度和高刚度等优点，受到了广泛关注。
而数控系统运动控制器作为并联机床的核心部分，其性能直接影响着机床的整体性能。
因此，本文旨在研究并实现面向并联机床数控系统运动控制器，以提高机床的加工精度和效率。
二、并联机床数控系统概述并联机床是一种采用并联机构的新型机床，其结构特点使得它在加工过程中具有更高的精度和速度。
数控系统是并联机床的核心部分，负责控制机床的运动和加工过程。
其中，运动控制器是数控系统的关键组成部分，负责接收上位机的指令，控制机床各轴的运动。
三、运动控制器研究1. 控制器架构设计本文设计的运动控制器采用模块化设计思想，将控制器分为多个功能模块，包括输入输出模块、运算处理模块、伺服控制模块等。
各模块之间通过总线进行通信，实现信息的快速传递和处理。
2. 控制算法研究本文研究了一种基于非线性控制理论的PID算法，用于实现并联机床的精确控制。
该算法能够根据机床的实时状态和上位机的指令，实时调整各轴的运动参数，实现高精度的加工过程。
3. 实时性研究为了保证并联机床的加工效率和精度，运动控制器需要具有较高的实时性。
本文通过优化控制算法和硬件设计，实现了运动控制器的实时性要求，保证了机床在加工过程中的稳定性和精度。
四、运动控制器的实现1. 硬件实现本文设计的运动控制器采用高性能的DSP芯片作为主控芯片，配合其他辅助电路和接口电路，实现了对机床各轴的精确控制。
同时，通过高速通信接口与上位机进行通信，实现信息的快速传递和处理。
2. 软件实现软件部分包括驱动程序、控制算法等模块。
驱动程序负责与硬件进行通信，实现对各轴的控制；控制算法则根据上位机的指令和机床的实时状态，实时调整各轴的运动参数，实现高精度的加工过程。
此外，还采用了友好的人机交互界面，方便用户进行操作和监控。
基于 P C I总线的并联机床运动控制卡设计
基于P C I总线的并联机床运动控制卡设计[b]引言[/b] 并联机床（P a r a l l e l Ma c h i n e T o o 1 ）又称虚拟轴机床（Vi r t u a l Ax i s Ma c h i n e To o 1 ）或并联运动学机器，是基于并联机构的新型数控加工设备，实质上是机器人技术、机床结构技术、数控技术等相结合的物，它同时兼顾了机床和机器人的诸多特性，既可以看作是机器人化的机床，又可以看作是机床化的机器人。
它能够提供机器人的灵活与柔性，又具有机床的刚度和精度，是集多种功能于一体的新型机电设备。
[b]并联机床的结构[/b] 并联机床结构示意图见图1 ，它由伺服（步进）电机1 、固定平台2 、支架3 、伸缩杆4 、动平台 5 、铣削头6 、工作台7等组成。
安装在固定平台和动平台之间的伸缩杆由伺服电机（或步进电机）驱动，带动伸缩杆内的滚珠丝杠和螺母运动，使伸缩杆的长度发生变化。
由于各伸缩杆（一般为6 杆或3杆）的长度发生变化，使得动平台的位姿发生变化，多个伸缩杆共同运动，驱动动平台实现上升、下降、翻转等运动，带动铣削头实现工作所需的各种运动。
各伸缩杆采用相互独立的伺服驱动装置驱动。
[b]开放式的控制系统结构[/b] 对于并联运动机床来说，其最大特点就是机械结构非常简单，而控制却异常复杂。
并联运动机床的控制系统必须采用开放式结构。
目前，国内外的开放式数控系统主要有如下3种结构形式。
1 专用CNC十P C 型即在传统的非开放式的专用数控系统中嵌入机，使得整个系统可以共享一些计算机软硬件资源。
部分完成系统管理等非实时控制任务，实现辅助编程、分析、监控和编排工艺等功能；C NC部分负责完成插补计算、伺服控制以及I ／O控制等一些实时控制任务。
这种结构形式的数控系统其开放性只在机部分，其专业的数控部分仍处于封闭状态，不能实现NC内核的开放，此类结构形式一般为主流数控系统厂商所采用。
《面向并联机床数控系统运动控制器的研究与实现》
《面向并联机床数控系统运动控制器的研究与实现》一、引言随着制造业的快速发展，机床作为制造过程中的重要设备，其技术水平和性能直接影响着生产效率和产品质量。
并联机床作为一种新型机床结构，具有高精度、高速度和高效率等优点，得到了广泛的应用。
然而，其运动控制系统的设计和实现一直是研究的热点和难点。
因此，本文旨在研究并实现面向并联机床数控系统的运动控制器，以提高机床的加工精度和效率。
二、并联机床数控系统概述并联机床数控系统是一种集机械、电气、计算机控制等多项技术于一体的复杂系统。
其核心是运动控制器，负责控制机床各轴的运动，实现加工过程中的精确控制。
并联机床的数控系统具有以下特点：1. 运动轴多：并联机床具有多个运动轴，需要同时控制多个轴的协调运动。
2. 精度要求高：加工过程中需要保证高精度的加工要求。
3. 实时性强：加工过程中需要实时响应各种信号和指令。
三、运动控制器设计与实现针对并联机床数控系统的特点，本文设计了一种基于PLC的运动控制器。
该控制器采用模块化设计，具有高可靠性、高实时性和高精度等特点。
具体实现步骤如下：1. 硬件设计：根据并联机床的实际情况，设计合适的硬件电路，包括主控芯片、输入输出接口、通信接口等。
2. 软件设计：采用PLC编程语言，编写控制程序，实现多轴协调控制、位置控制、速度控制等功能。
3. 模块化设计：将控制器分为多个模块，如通信模块、控制算法模块、伺服驱动模块等，方便后期维护和升级。
4. 实时性保障：采用高速处理器和优化算法，保证控制器的实时性，满足加工过程中的实时响应要求。
四、关键技术与方法在运动控制器的设计与实现过程中，需要解决以下关键技术与方法：1. 多轴协调控制：采用合适的控制算法，实现多轴的协调控制，保证加工过程中的稳定性和精度。
2. 位置与速度控制：通过高精度的位置和速度检测装置，实现对机床各轴的精确控制。
3. 故障诊断与保护：通过设置故障诊断和保护机制，保证机床在出现故障时能够及时停机，避免损坏设备和工件。
《面向并联机床数控系统运动控制器的研究与实现》
《面向并联机床数控系统运动控制器的研究与实现》一、引言随着制造业的快速发展，机床作为制造过程中的重要设备，其性能和精度要求日益提高。
并联机床作为一种新型的机床结构，具有高精度、高速度和高效率等优点，在航空、汽车、模具等领域得到了广泛应用。
然而，并联机床的数控系统运动控制器是其核心部分，其性能直接影响到机床的加工精度和效率。
因此，本文旨在研究并实现面向并联机床数控系统运动控制器的高效、稳定和可靠的控制系统。
二、并联机床数控系统概述并联机床数控系统是一种高度集成的控制系统，主要由运动控制器、伺服驱动器、传感器等部分组成。
其中，运动控制器是整个系统的核心，负责接收上位机的加工指令，进行运动规划和控制，实现机床的精确运动。
本文研究的并联机床数控系统运动控制器，采用先进的控制算法和硬件设计，具有高精度、高速度和高效率的特点。
三、运动控制器的设计与实现1. 硬件设计运动控制器的硬件设计是整个系统的基石。
本文设计的运动控制器采用高性能的微处理器和FPGA芯片，实现高速数据处理和实时控制。
同时，通过优化电路设计和散热设计，保证系统的稳定性和可靠性。
此外，运动控制器还具有丰富的接口，方便与上位机和伺服驱动器进行通信。
2. 软件设计软件设计是运动控制器的核心部分。
本文采用模块化设计思想，将软件分为多个功能模块，包括运动规划模块、插补模块、控制算法模块等。
每个模块都具有独立的功能，方便后续的维护和升级。
同时，通过优化算法和程序结构，提高系统的响应速度和精度。
3. 控制算法的实现控制算法是实现高精度、高速度和高效率的关键。
本文采用先进的控制算法，如PID控制、前馈控制、扰动观测器等，实现对机床的精确控制和优化。
同时，根据并联机床的特点，对控制算法进行优化和改进，提高系统的稳定性和可靠性。
四、实验与结果分析为了验证本文设计的运动控制器的性能和效果，我们进行了大量的实验和测试。
实验结果表明，本文设计的运动控制器具有高精度、高速度和高效率的特点，能够实现对并联机床的精确控制和优化。
基于GALIL运动控制卡的数控式砂轮修形机系统设计
Internal Combustion Engine&Parts0引言数控式砂轮修形机是特种数控机床的一种，在高精密加工设备场合应用非常广泛。
磨削加工本质是使用高速旋转的砂轮对工件表面进行切削加工成型的方法。
利用CNC技术使得砂轮被修形成与工件轮廓相吻合，按照一定的加工工序一次磨削使工件达到加工尺寸要求。
成型磨削的加工精度在很大程度上取决于砂轮修形的精度。
数控砂轮修形技术是将砂轮的修形与数控技术相结合，通过数控程序修形出任意母线砂轮，也可以使成型磨削效果更加吻合工件实际轮廓，成型效果柔性好、精度高、效率高。
通过研究和设计任意母线砂轮修形机的二维工作台，控制步进电机或者伺服电机，更好的解决用于复杂零件表面磨削的成形砂轮修形。
设计二维工作台机械结构时，可以借鉴的小型XY二维的工作台的结构，XY二维工作台具有良好的刚度，并且承载能力强，能够精确的控制砂轮修形空间位置。
研制此高效、高精度的数控式砂轮修行工作台具有一定的实际意义。
1数控式砂轮修形机的主要机械结构砂轮修型机主要机械结构是二维工作台进给传动系统，要求二维工作台进给系统具有较高的稳定性，并且具有较高的精度以完成砂轮较精细的加工过程。
二维工作台进给系统的精度与稳定决定了砂轮修型的精度，因此进给系统的设计中要求具有较高的精度和稳定性能。
二维工作台支承于床身，不仅要刚度好，承载能力强，而且要保证传动平稳，有利于提高加工精度。
2控制系统的硬件构成砂轮研修机坐标系定义：被修形砂轮轴垂直方向为Y 轴方向，被修形砂轮水平方向为X轴方向。
砂轮修形机二维工作台的工作原理：X的驱动及定位组件驱动X轴导轨沿X向作直线运动，同时其定位部分获得X的坐标；Y的驱动及定位组件驱动X向组件沿Y向作直线运动，同时也带动其上的滑台沿Y向作直线运动，同时其定位部分获得Y的坐标；通过X轴和Y轴的两轴联动作用，实现对砂轮结构的修形功能。
基于上述的工作原理，砂轮修型机二维工作台进给传动系统由X轴驱动和定位组件、Y轴驱动和定位组件、CNC系统组成。
基于Galil运动控制器的切割机控制系统
基于Galil运动控制器的切割机控制系统
吴忠
【期刊名称】《机电工程》
【年(卷),期】2003(020)004
【摘要】介绍了Galil运动控制器的主要功能,结合计算机数控切割机控制系统需求实例介绍其应用方案,重点探讨了运动控制器组成数控系统的关键技术和编程方法.
【总页数】3页(P44-46)
【作者】吴忠
【作者单位】浙江工业大学浙西分校,浙江,衢州,324006
【正文语种】中文
【中图分类】TP273+.5;TG68
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4.基于GALIL控制卡的切割机器人软件实现 [J], 陈志国;须文波
5.基于GALIL控制卡的切割机器人软件实现 [J], 陈志国;须文波
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并联机器人控制系统方案设计书与实验研究
学校代码：10151 论文成绩：学生学号：2220063653大连海事大学毕业论文Array二○一○年六月并联机器人控制系统设计与实验研究专业班级：机械设计制造及其自动化姓名：黄鑫指导教师：关广丰交通与物流工程学院内容摘要本论文主要研究六自由度平台的位置反解，通过仿真实验和在xPC环境下的实时控制实验来验证算法的可行性。
首先，采用矩阵分析方法，推出了体坐标系与静坐标系之间的变换矩阵及其液压缸上下铰支点的坐标向量矩阵，由此确立了转台液压缸长度变换与上台面位置的关系，从而解决了六自由度转台机构的位置反解。
其次，通过MATLAB /Simulink将方程搭建出来进行系统仿真。
运用Simulink中的模块将位置反解方程搭建出来，通过计算机模拟仿真，由用户给定的位姿求解出缸长变换。
并且通过仿真初步验证反解方程的正确性。
同时考虑到一定得实际情况，为使信号平稳的输入，使平台平稳的升到中位，加入渐缩渐放模块，以达到预期的效果。
最后，运用MATLAB/xPC进行实时控制。
以Simulink搭建出来的模型为基础，生成能够进行实时控制的目标应用程序。
运用此目标应用程序进行实时仿真和实时控制实验，并在此实验的基础上记录分析实验数据，通过对比实时控制实验数据与仿真实验数据，数据重合度高，从而验证算法的可行性。
论文研究了控制并联机器人的核心算法。
通过对比实时控制实验数据与仿真实验数据，由数据重合度高可得到该算法以及此算法上搭建的控制系统能够用于实际的并联机器人的控制。
关键词：六自由度平台位置反解仿真模型实时控制AbstractThis paper mainly studies the control of 6 DOF platform. The feasibility of the algorithm is to be verified by the simulation experiments and the real-time control experiments in xPC environment.Firstly, the coordinate-transformation matrix between static coordinate system and body coordinate system can be gotten by the matrix analysis method, and also the coordinate matrix of the rounded support can be gotten. The equations of position reverse solution of the 6 DOF platform can be established through making sure of the relationship between the change of the hydraulic cylinder length and the position of the platform. Secondly, a Simulink Model is be created by using the MATLAB /Simulink. Through the computer simulation, the change of the hydraulic cylinder length can be solved by the position and orientation given by the user. Then make sure whether the equations of position reverse solution is correct or not by simulating the Simulink Model. The module of rate limiter is added into the simulink Model in order to input the signal smoothly. Finally, the platform is controlled in real time by xPC. The xPC target application which can be put into use in the real time control is based on the Simulink Model.Through the comparison with experimental data in real-time control and simulation experimental data, the feasibility of the algorithm can be verified.This papar studies the core part of the parallel link robot. Through the comparison with experimental data in real-time control and simulation experimental data, the feasibility of the algorithm can be verified, and the control system which is based on the algorithm can be used in the control of the parallel link robot.Key words 6 DOF platform; position reverse solution; Simulink Model; real time control目录1 绪论 .................................................................. - 1 -1.1课题研究的目的和意义 (1)1.2六自由度转台系统简介 (1)1.3国内外研究概况 (2)1.3.1国内研究概况................................................... - 2 -1.3.2国外研究概况................................................... - 3 - 1.4本论文研究的主要内容 (4)2 六自由度转台运动学分析................................................. - 5 -2.1坐标系的建立 (5)2.2广义坐标系定义 (5)2.3坐标变换矩阵 (6)2.4液压缸铰支点坐标的确定 (8)2.4.1平台参数....................................................... - 8 -2.4.2 坐标求解....................................................... - 8 - 2.5系统质心运动规律与控制点运动规律.. (12)2.6转台位置反解 (13)2.7本章小结 (13)3 基于MATLAB/SIMULINK运动学仿真........................................ - 14 -3.1系统模型 (14)3.2系统工作范围确定 (15)3.3模拟仿真 (15)3.3.1 实验参数...................................................... - 16 -3.3.2仿真结果...................................................... - 16 -3.3.3仿真结论...................................................... - 17 - 3.4渐入渐出.. (17)3.4.1系统启动...................................................... - 17 -3.4.2给入信号...................................................... - 19 - 3.5本章小结.. (20)4 实验研究.............................................................. - 21 -4.1 X PC基本概念简介 (21)4.1.1 xPC目标概念.................................................. - 21 -4.1.2 xPC目标的特点................................................ - 21 - 4.2 X PC目标的软件环境特征 (21)4.2.1 实时内核...................................................... - 23 -4.2.2 信号的采集和分析功能.......................................... - 23 -4.2.3 参数调节功能.................................................. - 23 - 4.3 X PC目标的硬件环境 . (24)4.3.1 主机PC ....................................................... - 24 -4.4.2 目标PC ....................................................... - 24 -4.3.3 Host-Target连接.............................................. - 24 -4.3.4 I/O驱动的支持................................................ - 25 - 4.4控制系统模型完善和实时仿真.. (25)4.4.1仿真模型修改.................................................. - 25 -4.4.2 创建目标应用程序.............................................. - 26 - 4.5实时控制实验及数据分析 (27)4.5.1实时控制实验.................................................. - 27 -4.5.3实验结论...................................................... - 33 - 4.6本章小结.. (33)5 总结 ................................................................. - 34 -并联机器人控制系统设计与实验1 绪论1.1课题研究的目的和意义并联六自由度转台是具有重大经济价值和国防战略意义的高精尖实验设备。
基于LabVIEW的3-PRRRR移动并联机构控制系统
基于LabVIEW的3-PRRRR移动并联机构控制系统郭大杰;沈卫平;胡挺【摘要】针对正交3-PRRRR移动并联机构特点,采用"PC+运动控制卡"的方案设计了正交3-PRRRR移动并联机构的控制系统.系统主要由硬件和软件两部分组成.以NI公司的LabVIEW8.5作为开发平台,通过PCI-7340四轴运动控制卡和UMI-7764多功能数据采集卡实现对机构3个自由度的驱动控制.实验结果表明控制系统能够准确地实现单轴和多轴的联动控制,包括对动平台的位置、速度和加速度等运动参数的设置.该系统软件操作方便、界面友好.【期刊名称】《机电工程》【年(卷),期】2010(027)008【总页数】4页(P48-51)【关键词】移动并联机构;LabVIEW;控制系统【作者】郭大杰;沈卫平;胡挺【作者单位】浙江理工大学机械与自动控制学院,浙江,杭州,310018;浙江理工大学机械与自动控制学院,浙江,杭州,310018;浙江理工大学机械与自动控制学院,浙江,杭州,310018【正文语种】中文【中图分类】TH112;TP2420 引言与六自由度并联机构相比,少自由度并联机构具有结构简单、刚度大、精度高、负载能力强、高速性能好、控制简单等特点[1-2],成为近几年研究的热点之一。
正交3-PRRRR移动并联机构(如图 1所示)是一种完全解耦的机构,通过 3条 PRRRR支链把动平台和定平台连接,各支链之间无耦合运动。
动平台的 3个转动自由度受到约束,只有空间的 3个移动自由度。
由于该机构各支链之间无运动牵连,运动控制简单。
该并联机构由于具有无误差累积、高速性能好的特点,因而能够在搬运、定位、分拣操作等工业应用中发挥独特的优势。
图1 正交 3-PRRRR移动并联机构LabVIEW是美国NI公司开发的一种基于图形化的编程语言[3-4],具有灵活直观的编程效果和强大的开发功能,在工业领域被广泛应用。
NI运动助手(Motion Assistant2.3)是LabVIEW生成代码的附加工具,它可在交互式三维环境中开发LabVIEW运动控制应用程序。
并联机器人控制系统设计
并联机器人按照其自由度的不同，可以分为多自由度并联机器人跟少自由度并联机器人，每个自由度都由电机驱动。
设计通过研究并联机器人的物理结构的基础上，用差分进化解决并联机器人的正解问题。
实际求解并联机器人的正解比较困难，所以可以利用并联机器人位姿反解相比容易求取的特点, 我们运用思维转换模式把并联机器人的位姿正解问题巧妙转化成假设已知位姿正解, 再去运用数学方法通过位姿反解求得杆长值, 最终再使所求得的杆长值与给定的杆长值之差为最小的优化问题, 然后利用差分进化的全局寻优能力来直接求解并联机器人的位姿正解.然后利用MATLAB将运动轨迹离散化进行位置反解，处理机器人相应的输入数据，并将数据发送至单片机执行，驱动步进电机完成机器人控制。
本次设计采用了差分进化算法研究的并联机器人的正解问题, 同时通过对6自由度SPS 型并联机器人进行MATLAB仿真，从而验证了这种方法具有可行性。
1)这次设计并联机器人，本着其位姿反解问题相对容易求取的特点, 将求解其正解问题进行数学思维的假设，在已知其空间6 自由度参数, 将得其所给定的杆长与前边假定好了的6 自由度参数求得的杆长之差做成数学函数，求函数的最小值（解决优化问题）。
在工业中并联机器人不同于传统的串联机器人，相对于传统的串联机器人，并联机器人在需要高刚度、高精度或者大载荷而无须很大工作空间的领域内得到了广泛应用。
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基于 Ｇ Ａ Ｌ Ｉ Ｌ运 动 控制 卡 的 并联 机 构 控 制 系统 设 计
印松 ， 汪烨 ，唐 矫 燕
（ 上 海 电机 学 院机 械 学 院 ，上 海 ２ ０ ０ ２ ４ ５ ）
摘要 ：为了满足并联机构 复杂的运动控制需求 ，在进 行运动 学分析 的基础 之上 ，设 计 了一 套并联 机构运 动控制 系统 。 该 系统采用 Ｐ ｃ机 ＋Ｇ Ａ Ｌ Ｉ Ｌ运动控制卡 的结构 形式 ，并 提供 多种机 构路径 输入模 式 。借助 于运动 学反解模 块 ，机构 路径被
由于并联机构具 有 高刚性 、高承 载能力 等优 点 ， 因而在数控机床 、医疗设备 、射 电望远镜和运动模拟 器等众多领域得 到广泛 应用 。与六 自由度并联机构 相 比 ，少 自由度并 联 机构 结 构简 单 ，控制 容 易 ，且 能够满 足特定 任务 的需 要 ，因此 成 为 目前 并联 机 构 研究的热点 。具有 中间约束分支 的三 自由度 ３ － Ｕ Ｐ Ｓ ／ Ｓ 并联 机构 ，由于 中间球铰 的约束作用 ，仅能做三维转 动 ，因此在踝 关 节康 复 这类 仅 需定 位 的场 合 得到 应
ｔ ｈ ｅ ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ｉ ｆ ｅ ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｔ ａ ｓ ｋ ．
Ｋｅ ｙ ｗｈ ａ ｎｉ ｓ ｍ ；Ｍｏ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｃ ａ ｒ ｄ； Ｋｉ ｎ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｓ
转换 为运动支链位置数 据 ，并 通过上下位机通讯模块 传送给运动控制卡 ，从而实 现系统所 需要 的控制任务 。 关键词 ：并联机构 ；运动控制 卡 ；运动学 中图分类号 ：Ｔ Ｐ ２ ４ 文献标识码 ：Ｂ 文章编 号 ：１ ０ ０ １ —３ ８ ８ １（ ２ ０ １ ３ ）２ ２—１ １ ９— ３
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｐａ ｒ ａ ｌ ｌ ｅ ｌ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎｉ ｓ ｍ Ｃｏ ｎｔ ｒ ｏ ｌ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＧＡＬＩ Ｌ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ
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（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｍ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ｄ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ ０ ２ ４ ５ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
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踝 关节康复训练机器人具 有 ３ 个 自由度 ，需 ３个
２ ０ １ ３年 １ １月
机床与液压
ＭＡＣＨＩ ＮＥ Ｔ０ＯＬ ＆ ＨＹＤＲＡＵＬＩ ＣＳ
ＮＯ Ｖ ． ２ ０ １ ３ Ｖｏ １ ． ４ １ Ｎｏ ． ２ ２
第４ ｌ卷 第 ２ ２期
ＤＯ Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １—３ ８ ８ １ ． ２ ０ １ ３ ． ２ ２ ． ０ ４ ２
用 。
接。 由于 Ｕ Ｐ Ｓ型 运动 支 链 不 限 制 动平 台 的 自由度 ，
因此该 机构在 中间约束分支 的限制下 ，仅作绕球 铰 ０ 的三维转 动 。在踝关节康复训练应用 中，脚与机构 动平台固定连接 。在 ３ 个运动 支链控 制作用 下 ，动平
台带动踝 关节实现所需运动 。