LabVIEW開發(fā)機(jī)械手圓周插補(bǔ)軌跡控制

系統(tǒng)由PC控制，通過(guò)PCI總線與步進(jìn)電機(jī)連接，PC上的操作界面由LabVIEW編寫。利用LabVIEW圖形編程語(yǔ)言設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)單的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)。采用LabVIEW設(shè)計(jì)的系統(tǒng)具有控制靈活、人機(jī)交互性強(qiáng)、界面友好、操作方便等特點(diǎn)。

利用研華運(yùn)動(dòng)控制卡和LabVIEW編程軟件，通過(guò)PC實(shí)現(xiàn)通信，實(shí)際控制電機(jī)的正向和反向旋轉(zhuǎn)。調(diào)用DDL和研華控制卡的例程，這需要安裝LabVIEW驅(qū)動(dòng)、研華控制卡、樣本實(shí)用程序和相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)。如果其中一個(gè)驅(qū)動(dòng)程序未成功安裝，LabVIEW程序?qū)⑷鄙僮覸I，從而導(dǎo)致程序錯(cuò)誤。

單軸機(jī)械手的控制相對(duì)簡(jiǎn)單，因?yàn)閱屋S機(jī)械手沿直線或來(lái)回移動(dòng)。但是，如果涉及兩軸機(jī)械手并實(shí)現(xiàn)行走圓的設(shè)計(jì)，則涉及兩個(gè)自由度的同時(shí)運(yùn)動(dòng)。

控制原理：步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制比較簡(jiǎn)單。只需反轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)的通電順序即可。從前面介紹的步進(jìn)電機(jī)的工作原理來(lái)看，以三相六拍電機(jī)的工作模式為例，如果按照a-ab-b-bc-c-ca-a的通電順序向三相a、B、C提供輸入脈沖，步進(jìn)電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，每步旋轉(zhuǎn)角度為1.5度。如果要實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的反向旋轉(zhuǎn)，只需按a-ca-c-bc-b-ab-a的順序上電即可。此時(shí)，電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制。

通過(guò)LabVIEW編程，然后通過(guò)PC，識(shí)別pci-1245運(yùn)動(dòng)控制卡并與之通信，然后將信號(hào)傳輸?shù)絧ci-1245控制卡?？刂瓶▽?shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)。它可以向驅(qū)動(dòng)器發(fā)送連續(xù)和高頻脈沖序列，并通過(guò)改變脈沖的頻率來(lái)控制電機(jī)的速度，改變脈沖數(shù)來(lái)控制電機(jī)的位置，如

機(jī)械臂采用兩個(gè)自由度的機(jī)械臂，實(shí)現(xiàn)圓圖設(shè)計(jì)，其中設(shè)計(jì)了兩個(gè)滾珠絲杠。X方向的兩個(gè)電機(jī)通過(guò)控制絲杠和導(dǎo)軌在X方向的運(yùn)動(dòng)來(lái)控制筆在X方向的運(yùn)動(dòng)，Y方向的電機(jī)通過(guò)控制絲杠在Y方向的運(yùn)動(dòng)來(lái)控制電機(jī)在Y方向的運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)軸同時(shí)移動(dòng)，圓圖設(shè)計(jì)通過(guò)圓弧插值算法實(shí)現(xiàn)。

?LabVIEW的一個(gè)巨大優(yōu)勢(shì)是它可以用作監(jiān)測(cè)和仿真。在仿真項(xiàng)目中，最重要的一步是使用Solidworks軟件設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的三維圖紙，然后通過(guò)LabVIEW的程序?qū)⑼暾娜S圖紙逐一拆分到程序中，然后將其組裝成所需的三維模型，而不是直接將完整的立體模型導(dǎo)入LabVIEW。此實(shí)驗(yàn)的另一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是添加弧插值。這里采用逐點(diǎn)弧插值，通過(guò)弧插值算法使圓的繪制更加精確。

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