码垛机器人最优路径控制系统设计及算法实现验证 控制系统总体结构设计 码垛机器人运动控制系统是代表机电高度一体化的复杂的控制系统，涉及到了多种执行机构的运动控制。包括:物料传送带的传动控制、机器人保护监测控制、回原点的运动控制以及码垛机器人的伺服控制等。 目前，码垛机器人比较流行的控制方式主要有两种:基于PLC和基于PC。课题以PLC运动控制器为核心，运用组态软件做成的人机界面，通过上位机软件PLC_Config进行离线编程，然后将其下载到PLC运动控制器中，从而实现对机器人以及物流传输设备的控制，并将码垛机器人和物流传输设备的状态返回给PLC。该控制方案具有高可靠性、高稳定性的特点，且操作以及编程较为简单，维修方便。 该机器人控制系统中的主控器采用四轴机器人运动控制器MAC 1600。它以高速脉冲的方式对驱动器进行精确的控制，完成用户期望的速度控制、位置控制等功能。采用工业级高性能32位MCU} 1路10/100M以太网通信接口，具有2路RS-485 } 24路数字量输入，16路数字量输出，性能优越，完全满足现场需求。MAC 1600以PLC_ Config软件进行梯形图编程完成系统运行中的逻辑控制，包括数据采集、外部I/O量的处理、伺服电机驱动、运动过程及运动轨迹的规划等。 码垛机器人控制系统按照实现的控制功能，可以划分为伺服系统控制、传输系统控制、气动系统控制、监控系统控制等。伺服控制系统采用运动控制器MAC 1600控制码垛机器人腰部、水平、竖直和手爪四个自由度上的伺服器以及原点信号、限位信号。由运动控制器对上位机规划的运动轨迹进行插补，最终将离散出的位置点信息转换成脉冲点发给伺服驱动器，由伺服驱动器对各个电机轴进行控制。下位机控制器需要协调好机器人的四个自由度，实现机器人高速、精确、稳定的运动，并且还有具备良好的实时性与动态响应特性。为了达到更好的控制效果，还需要对各个自由度上的伺服器调谐参数进行调试。 传输机构的三条传送带采用PLC和变频器进行控制，PLC获取控制信号后通过串口发送给变频器，进行传送带的启停，调速等控制， 气动装置由空气过滤减压阀、电磁阀、气缸组成，运动控制器通过控制两个电磁阀，控制气缸运动，实现码垛机器人手爪的张开和闭合以及手爪内的伸缩。

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