六轴工业机器人智能控制程序编制范文

摘要:工业机器人在工业生产中发挥着关键性作用，对工作效率的提高以及高精度工作项目的完成具有实际意义。本文对三菱六轴工业机器人的智能控制与程序编制进行分析研究。在研究中对研究内容的流程结构进行详细介绍，重点研究控制系统编码器程序设计，行动轨迹设计以及电机驱动子程序编制。以期通过此项研究为工业机器人智能控制与程序编制工作起到帮助。

关键词：智能控制；程序编制

引言

在工业生产系统中，工业机器人的使用意义重大，在先进的工业4.0系统中，工业机器人已经被广泛的应用于工业生产建设中，在工业机器人代替人类工作生产后，在节省人力的情况下，工作效率得到了明显提升。但在机器人的使用中，相关的智能控制与程序编制工作仍然存在不足，本文与三菱六轴机器人作为研究对象展开分析研究。

1设计背景以及设计要求

三菱六轴工业机器人在本次研究中需要将加工半成品送到数控铣床进行在此加工，并在加工完毕机器人需要将工业半成品再次搬运到输送带中，在工作中机器人需要先到达预定的位置并进行后续的搬运操作，并最终完成装配工作。工作中根据设计要求，机器人需要完成两次搬运动作，并在最终完成半成品盖的装配工作。当前工业中的机器人大都是应用伺服电机和驱动器进行工作的，相对应用成本比较高。本文根据设计要求，以及当前工业机器人的发展情况，设计使用了三菱六轴工业机器人，机器人型号为RV-SD，在对机器人控制中使用了CRnD控制器，以此完成一系列的控制管理操作。

2软件程序内容

在三菱六轴工业机器人设计中，需要对主程序、编码控制器、机器人运行轨迹规划以及电机子程序进行设计规划。

2.1软件结构流程

三菱六轴工业机器人的软件程序在工作中需要经过多个流程程序完成工作。在工业机器人开始运作后，需要进行初始化管理，让三菱六轴机器人回到原点，并等待主机发送工作命令数据，在工作开始前三菱六轴工业机器需要对工作位置进行系统判断，观察其位置是否在合理位置之上，如果出现位置距离过大或者位置距离过小的情况，驱动电机会以不同的工作方式运作，如果距离大于既定位置，驱动电气会正转运行，如果小于既定距离，驱动电机会反转运行。在完成此项工作流程步骤后，软件系统会开展下一项工工作，在此项工作中会对其速度情况进行判断，如果速度超过设定速度会导致PWM增大，反之，PWM将会减少。三菱六轴工业机器人会在软件结构流程控制下进行循环运行工作。

2.2软件控制系统编码器程序

三菱六轴工业机器人在运行中，系统需要装备高精度的系统传感器，在本次研究中，使用光电编码器。光电编码器可以对工业机器人的位置进行实时监测，如果三菱六轴工业机器人在运行中出现了位置偏移等其他变化，光电编码器在工作中会发出两路相位差90b的脉冲信号，两路不同的数字脉冲信号分别为A和B。在三菱六轴工业机器人正转时A超前，B为90°。在机器人反转运行时，B超前，A为90°。在使用中，编码控制器的脉冲个数与三菱六轴工业机器人的移动距离存在具有明显的比例关系。在工作中可以根据脉冲计数测算出相应的位移水平。在本次设计中座中，将编码器发出的A输出端与外部中断相连接，将B相遇输出端结构I/O相连接。在三菱六轴工业机器人运行中，需要将中断进行初始化管理，并开中断，在编码器发出的脉冲触发中断后，系统中的中断处理程序开始运行，以此判别B相输出电平高低情况。在此情况下如果为高电平，编码器正转运行，计数增加1，如果出现低电平，则反转运行，计数减少1。

3机器人行动轨迹规划设计

3.1运动轨迹相应程序

第一，主程序执行。在主程序中需要完成数控开门信号、料放入信号、料退回信号、机器装配完成信号、机械臂退回原点信号、重新放回传送带信号。主程序在运行中会根据信号以及三菱六轴机器人的位置进行判断，如果程序选择子程序返回值的常数为1时，会自动运行原点子程序。当程序选择子程序返回值的常数为2时，开展半成品收取工作。当返回值常数为3时，执行送料加工工动作，当返回值常数为4时，执行取料装配工作。第二，回原点子程序流程。在此程序启动前需要先关闭机械手，将运动轴移动到安全位置，并将其安置带安全点位，在此之后在此启动运动轴，并移动到安全点，发出臂回原点信号。第三，程序选择子程序流程。此环节需要将整形常数作为返回值，并完成初始化，并开展流程操作。在回原点信号系统得电后，其整形常数为1，如果回原点信号不得点，则整形常数为2，根据顺序执行操作，如果系统发现有需要加工的任务，并且回原点信号得电则整形常数为3，在获取装配信号后，整形常数为4。最终返回值返回到主程序，以便后期继续舒勇。

3.2运动轨迹流程分析

在运动轨迹流程阶段，根据三菱六轴工业机器人工作需要不同，主要分为去聊送装配子程序流程和取料送加工子程序流程。以下对其进行分析说明：第一，当送装配子程序运行时，系统需要提前判断机器人是否在加工位置上，如果没有在加工位置，则返回主程序，如果判断其在加工位置上，则系统发出复位臂回原点信号，机器人会在信号指示下，回到铣床位置点，并进入铣床到达点，此时系统会自动将机械手臂打开，机械手在运动开始后的0.3s开始减速，并会根据指示移动到加工位置，并开始倾斜夹取加工料，此后会逐步完成放料工作，并移动到过渡点，在完成一系列工作后，机械臂会先减速后加速，最终完成闭合操作，在后期的操作中每项操作的时间间隔为0.3s。第二，当进行取料加工子程序时，需要提前判断机器人是否在加工位就位，，如果没有在固定位置，则需要返回主系统，如果判断其在加工位置，发出复位臂回原点信号，机器人会在信号指导下乡传送带移动，并打开机械手臂，此过程中会存在0.3s的暂停时间，之后机器人会运动到放料位置点，开始夹取料品，在夹取工作进行1S后，系统会发出要求数控开门的信号，并从传送带位置移动到过渡点，最终机器人会移动到安全点位置。在完成顺序操作后，会移动到数控门附近并发出撤销数控开门的信号请求，并移动到过渡点位置，完成机械手闭合操作。

4电机驱动子程序编制

电机的运转速度主要受到PWM控制，其中PWM的设置数值在255以下。在无刷直流电机遇负载连接后，需要保证伺服驱动器的电压值要高于标准固定值才能保证其正常运转。这一环节也就是启动单机的PWM阈值。为了完成正常通信需要，需要将外设与计算机系统进行物理性连接，以此实现上下位机的正常通信。之后需要完成正常的导入性工作，以此获取到三菱六轴运动需要使用的数据文件。并控制字节逐渐向每个打印口输出，此时与之相联系的步进电机可以得到相应的动作信号，以此完成项目的动作输出，在电机设计上，选择使用了法波速率发生器，在这种凡是下，在完成处理器控制设置工作后，输出将高电平在写完技术值后，自动完成记录，并保持高电平。由于采用了定时/计数器82C53作为步进脉冲产生电路。速度控制程序主要控制电机软启动、软制动和动作时的速度，位置控制程序主要控制回机械原点、执行关节动作到设定的位置。其中为了速度控制中速度能平滑地过渡和快速响应，在控制程序使用了增量式PID算法，经过参数调试，速度控制达到了非常好的效果。

5结语

本文根据实际工业要求，根据三菱六轴工业机器人的运作特性以及生产工作情况，完成了陈旭设定以及智能控制。在陈旭编制中，需要根据要求使用控制器进行通信管理，视同物理连接方式进行线路接通。与此同时并根据需要设置了不同功能的子程序流程。

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作者：鄢光辉 单位：广东省技师学院