3、係統軟件設計

　　3.1機器人技術-TRF_Lib庫支持

　　機器人技術是由齊次轉換庫作為(wei) 核心的，是在CNC基礎之上的一個(ge) 應用，對於(yu) 六自由度機器人係統，通過將X,Y,Z,Pitch,Yaw,Roll的各機器人軸轉換為(wei) CNC的軸控製，此轉換過程為(wei) 一個(ge) 多變量係統的耦合和解耦問題，通過傅立葉變換，將非實域的軸參數轉換為(wei) 在實域中的參數，因此，這個(ge) 運動學轉換庫Transfomer對於(yu) 不同的機器人類型是不同的，B&R的係統可支持14種不同的機器人類型，如SCARA,Tripods,也包括奇瑞所使用全關(guan) 節型6自由度機器人。

圖3機器人係統框架圖

　　3.2係統軟件架構設計

　　控製係統軟件主要分為(wei) 人機界麵與(yu) 下位機兩(liang) 部分。機器人係統軟件架構如圖4所示

圖4機器人係統軟件架構圖

　　3.2.1人機界麵設計功能

　　（1）主頁麵

圖5主畫麵

       　主界麵主要是機器人處於(yu) 工作狀態時的界麵，該頁麵的主要功能是執行程序，機器人進入工作狀態。可以進行中英文界麵切換。主界麵如圖5所示。

　　（2）設置頁麵功能設計

　　編碼器清零

　　管理示教點位置

　　工具參數設置

　　密碼修改

　　I/O界麵監控，可對I/O進行強製操作。

　　（3）文件管理功能

圖6文件管理畫麵

　　創建新的程序

　　程序複製

　　文件刪除

　　程序加載

　　（4）程序界麵

　　程序的編輯

　　點的示教操作

　　程序的試運行

　　（5）Move界麵

　　在該界麵，對機器人進行點動操作，其可實現包括：

　　機器人坐標係的選擇

　　設置機器人點動速度

　　實時顯示六個(ge) 軸的位置狀態

圖7奇瑞機器人的Move畫麵

　　（6）報警畫麵

　　當前報警的清除

　　曆史報警查詢

　　（7）可視化的I/O維護界麵

　　對於(yu) 奇瑞的機器人係統，為(wei) 了提高係統維護方麵的簡便性，結合B&RX20係列本身所具有的可視功能，對每個(ge) I/O點進行監控，當出現問題時，係統可自動顯示故障點所在，給予現場維護人員直接的技術支持，及時的進行處理。

圖8可視化的I/O維護界麵

　　3.3力矩前饋控製技術

　　在機器人係統中普遍存在的問題就是當機器處於(yu) 高速運行，並運行範圍較大時，則出現振動和運行軌跡偏差較大的現象，借助於(yu) B&R係統所具有的強大功能，工程師們(men) 對機器人係統進行了仿真分析，對影響抖動和軌跡偏差的因素進行仿真實現，調整控製參數來實現機器人係統的抖動降低和偏差問題。

　　通過MATLAB/Simulink對機器人係統進行建模，對機器人的各個(ge) 運動軸過程中的耦合過程進行分析，尋找影響係統抖動的因素，並通過力矩的前饋算法設計，對這些軸耦合過程中的偏差和抖動進行補償(chang) 設計，基於(yu) 建模的MATLAB/Simulink建模後，其可通過StateflowWorkshop等工具自動生成代碼，這些代碼可以直接導入到B&RAutomationStudio上可以直接運行，這樣可以實現從(cong) 仿真到硬件在環測試(HardwareIntheLoop)的直接運行。

　　力矩前饋控製技術是目前最先進的解決(jue) 機器人運動過程中的抖動和偏差的方案，借助控製係統的強大能力，得以在奇瑞的機器人上實現，取得了非常明顯的效果。

　　4、結論

　　工業(ye) 機器人作為(wei) 現代製造業(ye) 主要的自動化裝備之一，使焊接自動化取得了革命性進步，在提升企業(ye) 技術水平，穩定產(chan) 品質量，提高生產(chan) 效率，實現文明生產(chan) 等方麵具有重大作用。這些年，隨著國內(nei) 汽車製造業(ye) 的迅猛發展，機器人技術作為(wei) 先進製造技術的主要手段得以廣泛應用。借助於(yu) POWERLINK通信技術、智能型的ACOPOSMulti驅動器、高性能的APC820工控機以及多平台性能的AutomationStudio軟件開發工具，使得基於(yu) 貝加萊係統開發的這款機器人整體(ti) 性能達到國際領先水平，這是一個(ge) 非常具有競爭(zheng) 力的產(chan) 品設計。