LabVIEW實現(xiàn)的四自由度機械臂控制設(shè)計模板

2023-10-279:39:00NI-美國國家儀器有限企業(yè)供稿挑戰(zhàn)：短期內(nèi)實現(xiàn)4自由度機械臂(3臺交流伺服電機、1臺微型直流電機)的變參數(shù)同步運動控制，應(yīng)用方案：方案采用NI企業(yè)的LabVIEW8.2作為開發(fā)平臺，通過NIPCI-7344四軸運動控制卡和多盡量地減少制導(dǎo)致本和縮短制造周期，這仍然是值得我們不停探索的問題。老式工業(yè)機械臂，其設(shè)計措性也使得機械臂具有一定柔性，實現(xiàn)一定的自適應(yīng)功能。由于傳動件的位置調(diào)整，因此在控制系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)定可以對于機械臂最終的末端位置可以精確地進行反饋控本系統(tǒng)以PCI-7344為基礎(chǔ)，通過NI企業(yè)最新的LabVIEW8.2為開發(fā)平臺對3臺伺服電機實行位置空間、抓取重量不不不小于2.5kg、具有不不小于10mm的反復(fù)定位精度、自重輕、外觀整潔。圖1機械臂整體構(gòu)造示意圖出于操作便捷實用的考慮，設(shè)計腰部回轉(zhuǎn)、大臂俯仰、小臂俯仰、腕部回轉(zhuǎn)4個自由度，整體采用重圖2鋼絲傳動機構(gòu)原理圖動存在的多種問題，有效的提高了機械臂的反復(fù)定位精度，自重與負載能力比到達4:1,可以廣泛的應(yīng)角度θ,角度θ;角度θ4總重負載表1各項參數(shù)范圍及取值圖3四自由度機械臂樣機圖4鋼絲傳動機構(gòu)示意圖1.對于底盤(腰部)、大臂俯仰、小臂俯仰這三個自由度，運用伺服電機驅(qū)動和編碼器反饋來構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)，由于本項目對于定位精度的規(guī)定，伺服電機控制方式選為位置控制(即脈沖控制)。因此我2.對于手腕旋轉(zhuǎn)自由度以及抓取手爪吸合張開的控制3.LabVIEW自身帶有大量的數(shù)字信號處理vi,可以十分有效地處理控制系統(tǒng)中常會碰到的信號干擾及濾波等問題。運用LabVIEW更可以大幅縮短項目的開發(fā)圖5顯示了控制系統(tǒng)構(gòu)成的整體框圖。機械臂的技術(shù)規(guī)定后，重要功能大體可以分為如下幾類：系統(tǒng)硬件信息反饋、運動參數(shù)設(shè)置、手動及自動運動控制、機械臂空間位置的捕捉與再現(xiàn)、文獻操作等。這幾者之間的互相關(guān)系可以通過如下的軟件流程圖來表達。NationalInstrumentsL碼器的讀取來獲得實際位置的反饋，在極限位置處我們借助霍爾傳感器向PCI-7344傳遞觸發(fā)信號，實現(xiàn)極限位置的檢測并通過定期讀取IO寄存器的值來實現(xiàn)機械臂運動狀態(tài)的反饋。而直流電機的位置檢測則是通過固結(jié)在齒輪減速器上的線性電位機的電壓來間接測量出直流電機的轉(zhuǎn)角。是香是普是是曹區(qū)tt.zutXiwbwaitGntstalstidw詞分角度02O大法建助R8尋gifi*的管理不善(如文獻丟失等狀況),整個軟件系統(tǒng)的工作會受到較大影響。在LabVIEW推出的8.0及8.通過ProjectExplorer我們在開發(fā)過程不僅可以有效對于各個功能(如伺服驅(qū)動器工作狀態(tài)反饋、直流電機位置測量、直流電機位置控制等)進行獨立開發(fā)，更可以保證主vi中調(diào)用的功能與subvi的一致，ion中的不一樣選擇，可以將源程序封裝成exe文獻，或者是帶LabVIEWRuner安裝文獻，以及動態(tài)鏈接庫(dll)和屏蔽了源代碼的vi(BlockDiagram不可見)。ZxpandAllHelp..此外，在運用板卡采集直流電機電位器輸入電壓時我們碰到了交流干擾信號的影響，借助LabVIEW自帶的信號處理函數(shù)可以有效地克制干擾信號對于程序判斷邏輯的影響(在現(xiàn)場無法迅速需得物理濾波器在程序的開發(fā)過程中我們時常會碰到需要對某些數(shù)據(jù)進行添加、保留、刪除、讀取等功能的場所，在等，文獻操作的實現(xiàn)顯得較為復(fù)雜。而在LabVIEW中借助writetospreadsheet、readfromspreadsheet等文獻操作vi和表格控件、數(shù)組操作vi及自定義空間等就可以輕松實現(xiàn)常用的txt、xls等數(shù)據(jù)文獻