一種scara機(jī)器人控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種SCARA機(jī)器人控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]SCARA機(jī)器人能夠廣泛應(yīng)用于塑料工業(yè)、汽車工業(yè)、電子產(chǎn)品工業(yè)、藥品工業(yè)和食品工業(yè)等領(lǐng)域。SCARA機(jī)器人在X軸和Y軸方向上具有順從性，而在Z軸方向具有良好的剛度，此特性特別適合于裝配工作，例如將一個(gè)圓頭針插入一個(gè)圓孔，SCARA機(jī)器人可用于裝配印刷電路板和電子零部件;SCARA的另一個(gè)特點(diǎn)是其串接的兩桿結(jié)構(gòu)，類似人的手臂，可以伸進(jìn)有限空間中作業(yè)然后收回，適合于搬動(dòng)和取放物件，如集成電路板等。采用SCARA機(jī)器人代替人工操作可以提高生產(chǎn)效率，改善產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本;在這些行業(yè)中，所重復(fù)的動(dòng)作一般具有區(qū)域性(即在多個(gè)區(qū)域間來回運(yùn)動(dòng))，目標(biāo)運(yùn)動(dòng)點(diǎn)較多，對位置精度、重復(fù)精度、速度等都有很高的要求;采用通用機(jī)器人實(shí)現(xiàn)這些動(dòng)作，不易編寫程序，一般需要專業(yè)技術(shù)人員才能完成;針對具有區(qū)域性動(dòng)作要求的行業(yè)，因此設(shè)計(jì)一款不用操作者編程即可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人控制的系統(tǒng)是很有市場前景的。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種SCARA機(jī)器人控制系統(tǒng)，通過形成的形成全閉環(huán)柔性控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)控制調(diào)整伺服電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，使得機(jī)器人能夠高速高精度的靈活運(yùn)動(dòng)。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0005]—種SCARA機(jī)器人控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括上位機(jī)、下位機(jī)ARM嵌入式系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制器、驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)、編碼器及視覺系統(tǒng);上位機(jī)發(fā)送命令至ARM嵌入式系統(tǒng)，ARM嵌入式系統(tǒng)與運(yùn)動(dòng)控制器連接，運(yùn)動(dòng)控制器發(fā)送控制消息至驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器控制伺服電機(jī)運(yùn)行，編碼器記錄伺服電機(jī)運(yùn)行的實(shí)際位置，然后將記錄信息發(fā)送至運(yùn)動(dòng)控制器，形成全閉環(huán)柔性控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)控制調(diào)整伺服電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài);所述下位機(jī)ARM嵌入式系統(tǒng)還與視覺系統(tǒng)連接。
[0006]進(jìn)一步，所述運(yùn)動(dòng)控制器包括DSP模塊和CPLD模塊。
[0007]本實(shí)用新型的有益效果在于:本實(shí)用新型提供的一種SCARA機(jī)器人控制系統(tǒng)，通過形成的形成全閉環(huán)柔性控制系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)控制調(diào)整伺服電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，使得機(jī)器人能夠高速高精度的靈活運(yùn)動(dòng)。
【附圖說明】
[0008]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中:
[0009]圖1為本實(shí)用新型所述SCARA機(jī)器人控制系統(tǒng)示意圖；
[0010]圖2為本實(shí)用新型視覺系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；[0011 ]圖3是本實(shí)用新型攝像機(jī)透鏡組的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面將結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0013]本實(shí)用新型提供的一種SCARA機(jī)器人控制系統(tǒng)，如圖所示，該控制系統(tǒng)包括上位機(jī)、下位機(jī)ARM嵌入式系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制器、驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)、編碼器及視覺系統(tǒng);上位機(jī)發(fā)送命令至ARM嵌入式系統(tǒng)，ARM嵌入式系統(tǒng)與運(yùn)動(dòng)控制器連接，運(yùn)動(dòng)控制器發(fā)送控制消息至驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器控制伺服電機(jī)運(yùn)行，編碼器記錄伺服電機(jī)運(yùn)行的實(shí)際位置，然后將記錄信息發(fā)送至運(yùn)動(dòng)控制器，形成全閉環(huán)柔性控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)控制調(diào)整伺服電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài);所述下位機(jī)ARM嵌入式系統(tǒng)還與視覺系統(tǒng)連接，通過視覺系統(tǒng)獲取被檢測物的圖像。
[0014]運(yùn)動(dòng)控制器中包括DSP模塊和CPLD模塊，DSP模塊用于將收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)信息發(fā)送至CPLD模塊，CPLD模塊根據(jù)驅(qū)動(dòng)信息，發(fā)出相應(yīng)的脈沖數(shù)至驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)運(yùn)行。
[0015]如圖2、3，所述的視覺系統(tǒng)包含數(shù)字成像器件3、兩個(gè)斜方棱鏡4、兩組成像透鏡組2和一個(gè)攝像機(jī)外殼1。所述數(shù)字成像器件、斜方棱鏡和透鏡組須同軸平行布置，且由金屬支架固定，保持固定的間距。
[0016]所述的斜方棱鏡是一個(gè)兩邊成45°角的中心對稱式的棱鏡，為了充分利用斜方棱鏡，將其兩邊夾角設(shè)置為45°，且在通光的兩面各鍍上一層增透膜。因而可以將其等效地看成兩個(gè)等腰直角三角形的直角邊相接構(gòu)造而成，這樣就提高了材料的利用率，同時(shí)也提高了光線的利用率。
[0017]所述成像透鏡組2由一個(gè)平凹透鏡201和兩個(gè)平凸透鏡202、203組成，所述的平凹透鏡201、平凸透鏡202、平凸透鏡203沿光線傳播方向同軸自左而右依次排列，所述透鏡之間互相平行，間距及厚度依計(jì)算而定。所述透鏡通光面鍍上一層增透膜，以減小光線反射損耗。
[0018]參照圖3，所述平凹透鏡201為一個(gè)左平右凹的透鏡，其材料為BK7。光線自左向右通過該透鏡，其主要功能是對入射光線進(jìn)行初步的整合，將視場角內(nèi)傾斜度較大的入射光整合成角度偏差不是很大的光，供后續(xù)透鏡使用。但是由于本身視場角不是很大，因此該透鏡凹面的曲率半徑會(huì)較大，這樣能給予入射光以較小的入射角調(diào)整。
[0019]圖3中，所述平凸透鏡202為一個(gè)左平右凸的透鏡，其材料為BK7。該透鏡的主要功能是傳遞平凸透鏡整合后的光線，同時(shí)對光線有一定的聚焦功能，能夠更好的供平凸透鏡203使用，為了和后續(xù)平凸透鏡203相匹配，其凸面曲率半徑和平凸透鏡203凸面曲率半徑相同，該曲率半徑略小于前述平凹透鏡201的凹面曲率半徑。
[0020]圖3中，所述平凹透鏡203為一個(gè)左凸右平的透鏡，其材料仍為BK7。該透鏡的主要功能是再次對前述經(jīng)過透鏡202、201處理過的光線進(jìn)行聚焦優(yōu)化處理，以供后續(xù)斜方棱鏡使用。
[0021]最后說明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本實(shí)用新型權(quán)利要求書所限定的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種SCARA機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括上位機(jī)、下位機(jī)ARM嵌入式系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制器、驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)和編碼器;上位機(jī)發(fā)送命令至ARM嵌入式系統(tǒng)，ARM嵌入式系統(tǒng)與運(yùn)動(dòng)控制器連接，運(yùn)動(dòng)控制器發(fā)送控制消息至驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器控制伺服電機(jī)運(yùn)行，編碼器記錄伺服電機(jī)運(yùn)行的實(shí)際位置，然后將記錄信息發(fā)送至運(yùn)動(dòng)控制器，形成全閉環(huán)柔性控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)控制調(diào)整伺服電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCARA機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括及視覺系統(tǒng)，所述下位機(jī)ARM嵌入式系統(tǒng)還與視覺系統(tǒng)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種SCARA機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于:所述運(yùn)動(dòng)控制器包括DSP模塊和CPLD模塊。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種SCARA機(jī)器人控制系統(tǒng)，屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域。該系統(tǒng)包括上位機(jī)、下位機(jī)ARM嵌入式系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制器、驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)、編碼器及視覺相機(jī)；上位機(jī)發(fā)送命令至ARM嵌入式系統(tǒng)，ARM嵌入式系統(tǒng)與運(yùn)動(dòng)控制器連接，運(yùn)動(dòng)控制器發(fā)送控制消息至驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器控制伺服電機(jī)運(yùn)行，編碼器記錄伺服電機(jī)運(yùn)行的實(shí)際位置，然后將記錄信息發(fā)送至運(yùn)動(dòng)控制器，形成全閉環(huán)柔性控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)控制調(diào)整伺服電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)；所述下位機(jī)ARM嵌入式系統(tǒng)還與視覺相機(jī)連接。本實(shí)用新型提供的一種SCARA機(jī)器人控制系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)控制調(diào)整伺服電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，使得機(jī)器人能夠高速高精度的靈活運(yùn)動(dòng)。
【IPC分類】B25J9/16
【公開號(hào)】CN205111852
【申請?zhí)枴緾N201520877124
【發(fā)明人】孫碎可, 冉娟蓮
【申請人】重慶市靈龍自動(dòng)化設(shè)備有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年11月5日