导　　师： 尹周平;陶波

学科专业： H02

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华中科技大学

摘　　要： 随着机器人技术应用范围的不断扩展，市场对机器人的性能和成本都提出了越来越高的要求。注塑机械手作为塑料模具加工行业中的核心设备之一，其性能的优劣对实际生产有着巨大的影响。运动控制器及其示教系统作为注塑机器手关键部件，严重制约注塑机的成本、加工效率以及稳定性。本文设计了一种嵌入式可编程运动控制器，并将其应用在注塑机械手。论文主要研究工作包括：<br>　　基于注塑机械手控制性能需求分析，建立了嵌入式可编程运动控制器总计架构以及软、硬件系统设计方案，确定了基于嵌入式安卓系统的机械手示教平台实现方案。<br>　　针对运动控制器高实时性功能要求，建立了双核并行处理的控制器设计方案，提出了程序控制和运动计算的独立任务分配方法，并将其应用于控制器主控基板设计，有效提高了控制器整体的响应中断性能和执行速度。测试结果表明，动作程序执行周期可控制在5ms以内，中断响应时间达μs级。<br>　　结合实际示教工艺流程，基于嵌入式安卓系统完成了示教系统的开发，提出了NC和TABLE两种前后台机器人编程指令系统结构，提高了加工工艺中的编程效率。测试结果表明，同样工艺流程下与梯形图编程方式相比，新指令编程节省了80％的工作量。<br>　　完成了嵌入式可编程控制器硬件实现，并在注塑机械手上获得实际工程应用。测试与应用结果表明，本文开发的可编程控制器控制器和示教系统工作稳定，性能良好，很好的实现了注塑机械手多轴联动以及指令执行。

关 键 词： 注塑机械手 嵌入式可编程运动控制器 系统开发 性能需求

领　　域： [自动化与计算机技术] [自动化与计算机技术]