基于工控机的SCARA机器人控制器设计与实现

SCARA机器人的研究与设计 SCARA机器人的研究与设计是工业机器人领域中的一个重要方向。该论文基于工控机和Windows 2000操作系统，设计了一种开放式的SCARA机器人控制器。该控制器具有通用性强、开放性好、操作简单、易于扩展和维护方便等特点。 1. industrial机器人控制系统的发展趋势 industrial机器人控制系统的发展趋势是开放式、网络化和智能化。目前，工业机器人控制系统大多采用封闭结构的专用控制器，其通用性差、生产成本高、不易扩展和维护。因此，开发利用现有资源的开放式机器人控制器，以降低机器人成本，使机器人像个人计算机一样普及将成为机器人的一个重要方向。 2. SCARA机器人的机械结构模型 SCARA机器人的机械结构模型由六部分组成，包括一个移动关节和三个旋转关节。各关节采用伺服电机驱动。基于模块化设计思想，采用Pro/EN GIN EER和AutoCAD完成了机器人本体的三维模型设计和二维图设计。根据设计图加工，制作了主要机械部件，完成了机器人本体的装配和调试。 3. 控制器的设计 控制器的设计基于工控机和STC89C51单片机控制系统。上位机采用工控机，实现人机界面、轨迹规划、运动控制和状态监控等功能。下位机采用STC89C51单片机控制系统，通过PCL-731数字I/O卡与上位机通讯，实现接收上位机指令，驱动机器人关节运动等功能。 4. 控制器的软件设计 控制器的软件设计基于C++Builder和汇编语言开发。设计了上位机控制系统和下位机控制系统，并对控制器的硬件系统和软件系统进行了综合调试。设计了上位机与下位机的通讯协议和通讯模块。 5. 伺服电机驱动 伺服电机驱动是SCARA机器人运动控制的关键技术。该论文采用伺服电机驱动各关节，实现机器人的运动控制。 6. 实验结果 实验结果表明，基于工控机和Windows 2000操作系统设计的开放式SCARA机器人控制器具有通用性强、开放性好、操作简单、易于扩展和维护方便等特点。基于该控制器，利用现有资源设计的SCARA机器人生产成本低，功能扩展性强，具有良好的实用价值和广阔的市场前景。 7. 工控机在工业机器人控制系统中的应用 工控机在工业机器人控制系统中的应用是非常广泛的。该论文基于工控机和Windows 2000操作系统，设计了一种开放式的SCARA机器人控制器，具有通用性强、开放性好、操作简单、易于扩展和维护方便等特点。 8. 单片机在工业机器人控制系统中的应用 单片机在工业机器人控制系统中的应用是非常重要的。该论文采用STC89C51单片机控制系统，实现机器人的运动控制和状态监控等功能。 9. 伺服电机在工业机器人控制系统中的应用 伺服电机在工业机器人控制系统中的应用是非常广泛的。该论文采用伺服电机驱动各关节，实现机器人的运动控制。 10. SCARA机器人的应用前景 SCARA机器人的应用前景非常广阔。基于该控制器，利用现有资源设计的SCARA机器人生产成本低，功能扩展性强，具有良好的实用价值和广阔的市场前景。