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安川机器人——基于视觉信息的搬运系统
发布时间:2019-10-30        浏览次数:318        返回列表
 
      基于视觉信息的机器人搬运系统的结构有:安川机器人、安川机器视觉系统、计算机、工作台A、工作台B以及被搬运工件。

安川机器人系统

      在原有的机器人控制器之外提供- 台计算机作为上位控制器,用摄像机作为数据采集装置构成机器人实时控制系统。在拾取工件之后,用摄像机对工件进行拍摄,通过图像处理提取工件的拾取位置偏差并计算出机器人末端的运动轨迹,然后对轨迹数据进行插补运算,*后通过正向反解得到每个轨迹点上机器人的位置。通过调用Motocom32的库函数将其轨迹数据和位置偏差以机器人Job文件形式传入控制柜,进而控制机器人将工件放置在正确的位置。

      MOTOMAN-SV3X机器人由首钢莫托曼机器人有限公司制造,是一套完整的机器人设备。MOTOMAN-SV3X机器人系统主要由控制柜(XRC)、示教编程器、机器人的本体、伺服电机驱动系统、变压器、供电电缆构成。
控制柜
 
      XRC的CPU单元有专用电源,避免了瞬时停电的故障。为了保证优良的操作性和可靠性,XRC和计算机之间是总线结构,这样具备了高性能和开放性的特点。

      XRC控制装置采用单元或模块(基板)方式,当出现故障时可以更换单元或者基板,可以简单快速修复。例如:伺服电源由单元通过串行通讯接受系统控制基板控制;伺服驱动单元由伺服放大器及整流臀单功能模块构成。
示教器
 
      示教编程器的显示屏上有菜单、状态和通用显示三大区域,它们提供机器人的工作指令、状态、事项提示等信息。示教编程器的下方是操作键,机器人空间作业的轨迹点及相关速度等信息的示教都可以通过这些键来完成,在示教编程器的左边是安全开关,握住安全开关,便接通伺服电源,伺服电源的灯会亮,当用力握至喀哒声响时,伺服电源被切断。

搬运系统的工作流程
 
      用摄像机对工件进行拍摄,对其照片进行图像采集和预处理,提取工件的特征参数,完成对工件的初始定位。利用Motocom32通讯软件将生成的Job文件传到MOTOMAN XRC控制柜中,由控制柜启动机器人拾取工件,拾取工件完成后利用摄像机对其拍照,将拍摄照片中的实际拾取位置和之前编辑储存的指定拾取位置对比,计算出拾取位置偏差值。根据偏差值和机器人系统中机械抓的坐标W(wx, W,, w2)和方向矢量i、j、k, 修改预先编辑好的目标位置,然后通过Motocom32 软件传入控制柜,从而控制机器人将工件**地放置在合适的位置。

搬运系统的控制

      Motocom32是日本安川电机公司针对MOTOMAN系列机器人设计的软件开发工具包,用户可以根据所需功能灵活开发相应的应用程序。它包含一个Motocom32.DLL文件,该文件是动能连接程序库,主要由主控、高速作业传输、自动作业转换三大程序组成。这些程序可被用户在自己所编制的应用程序中使用,含有控制XRC的各种资料传输功能的库函数。所包含的库函数有文档资料传送、机器人控制、DCI再现、I/O 信号读写等功能。其中,高速作业程序交换和主控不需要应用程序,只要在运行Motocom32软件后即可进行操作。

机器人控制的实现
 
      在Motocom32 软件库函数的应用下,应用VC++语言开发机器人控制软件,实现计算机对机器人的控制。机器人控制柜接收到计算机传送的机器人指令后执行命令;同理,机器人控制柜接收到计算机传送的机器人Job文件后执行该文件。如果以上过程中出现错误,机器人控制柜会传来错误代码。机器人控制的试验调试步骤:

      1先向机器人控制柜传递单条运动命令,检验机器人控制柜是否成功启动本体从而顺利完成任务,否则,反复进行调试。

      2向机器人控制柜实时传递包含多条运动命令的文件。控制柜顺利启动机器人的本体执行**条运动命令,对于后面的命令,仅能实现通讯,而机器人控制柜返回的出错信息却是机器人正在运行,并且机器人的本体并没有完成预定的命令。这样修改程序反复调试直到调试成功为止。

      3*后向机器人控制柜实时传递包含多条机器人非运动命令的文件。结果是机器人能顺利完成,然后继续进行下一步。

      4对第二步的结果进行分析,在每条运动命令的后面加上等待命令JWAIT,然后再向机器人控制柜实时传递处理后的命令文件。*终结果是该命令文件中所有运动命令能够成功完成,表明程序运行成功, 否则, 对程序反复进行修改调试,直至调试成功。

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