基于Linux的机械臂实时控制系统研究
2020年信息技术与网络安全第4期
巢惠世,梁宏斌,蔡土淇
(辽宁科技大学 机械工程与自动化学院,辽宁 鞍山 114051)
摘要: 针对我国自主研发的机械臂控制系统较少,多依赖于国外价格昂贵的商用系统,采用在Linux中加入RT补丁的实时改造方法,以六自由度机械臂为研究对象,在下位机上进行系统架构搭建,实现一个包括TCP通信进程、译码进程、插补逆解进程、I/O进程的一个多任务处理的机械臂控制系统;同时对机械臂的上位机进行软件设计,实现人机界面指令输入、状态显示、通信等功能,为机械臂的实时控制系统提供了一种有效开发方案。通过采用RT测试工具集进行实时性检验,其结果满足实时性,同时利用MATLAB/Robotic Toolbox工具箱建立机器臂运动学模型,对机械臂运动空间及轨迹进行仿真,得到了连续平稳的末端曲线,仿真结果证明了控制系统设计的正确性以及可行性。
中圖分類號:TP241.2
文獻標識碼:A
DOI: 10.19358/j.issn.2096-5133.2020.04.015
引用格式:巢惠世,梁宏斌,蔡土淇.基于Linux的機械臂實時控制系統(tǒng)研究[J].信息技術與網絡安全,2020,39(4):81-85.
文獻標識碼:A
DOI: 10.19358/j.issn.2096-5133.2020.04.015
引用格式:巢惠世,梁宏斌,蔡土淇.基于Linux的機械臂實時控制系統(tǒng)研究[J].信息技術與網絡安全,2020,39(4):81-85.
Research on real-time control system of manipulator based on Linux
Chao Huishi,Liang Hongbin,Cai Tuqi
(School of Mechanical Engineering and Automation,University of Science and Technology Liaoning,Anshan 114051,China)
Abstract: Aiming at China′s selfdeveloped robotic arm control system,it is mostly dependent on foreign expensive commercial businesses.It adopts a realtime transformation method that adds RT patches to Linux.A sixdegreeoffreedom robotic arm is used as the research object,and the system architecture is built on the lower computer to implement a multitasking robotic arm control system including TCP communication process,decoding process,interpolation inverse solution process,and I / O process.At the same time,software design is performed on the upper computer of the manipulator to realize the input of humanmachine interface instructions.Status display,communication and other functions provide an effective development plan for the realtime control system of the robotic arm.By using the RT test tool set for realtime inspection,the results meet the realtime performance.At the same time,the MATLAB/ Robotic Toolbox is used to establish the kinematic model of the robot arm,and the movement space and trajectory of the robot arm are simulated to obtain a continuous and stable end curve. The simulation results prove the correctness and feasibility of the control system design.
Key words : robotic arm;Linux;realtime operating system;realtime transformation;teaching device;control system
0 引言
21世紀以來,我國工業(yè)機器臂取得了巨大的進步,隨著我國傳統(tǒng)制造業(yè)的轉型升級,我國的機械臂市場的潛力是巨大的,所以對機械臂的研究具有重要意義?,F在機械臂常用的操作系統(tǒng)像VxWorks都是商用的操作系統(tǒng),雖然實時性好,但是價格昂貴,而價格低廉、開源且可裁剪的Linux則非常適合機械臂系統(tǒng)的自主開發(fā)。由于標準的Linux操作系統(tǒng)不具備實時性,需要對其進行實時性改造。
本文詳細內容請下載:http://m.ihrv.cn/resource/share/2000003227
作者信息:
巢惠世,梁宏斌,蔡土淇
(遼寧科技大學 機械工程與自動化學院,遼寧 鞍山 114051)
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