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摘要:工業機器人在工業生產中發揮著關鍵性作用，對工作效率的提高以及高精度工作項目的完成具有實際意義。本文對三菱六軸工業機器人的智能控制與程序編制進行分析研究。在研究中對研究內容的流程結構進行詳細介紹，重點研究控制系統編碼器程序設計，行動軌跡設計以及電機驅動子程序編制。以期通過此項研究為工業機器人智能控制與程序編制工作起到幫助。

關鍵詞：智能控制；程序編制

引言

在工業生產系統中，工業機器人的使用意義重大，在先進的工業4.0系統中，工業機器人已經被廣泛的應用于工業生產建設中，在工業機器人代替人類工作生產后，在節省人力的情況下，工作效率得到了明顯提升。但在機器人的使用中，相關的智能控制與程序編制工作仍然存在不足，本文與三菱六軸機器人作為研究對象展開分析研究。

1設計背景以及設計要求

三菱六軸工業機器人在本次研究中需要將加工半成品送到數控銑床進行在此加工，并在加工完畢機器人需要將工業半成品再次搬運到輸送帶中，在工作中機器人需要先到達預定的位置并進行后續的搬運操作，并最終完成裝配工作。工作中根據設計要求，機器人需要完成兩次搬運動作，并在最終完成半成品蓋的裝配工作。當前工業中的機器人大都是應用伺服電機和驅動器進行工作的，相對應用成本比較高。本文根據設計要求，以及當前工業機器人的發展情況，設計使用了三菱六軸工業機器人，機器人型號為RV-SD，在對機器人控制中使用了CRnD控制器，以此完成一系列的控制管理操作。

2軟件程序內容

在三菱六軸工業機器人設計中，需要對主程序、編碼控制器、機器人運行軌跡規劃以及電機子程序進行設計規劃。

2.1軟件結構流程

三菱六軸工業機器人的軟件程序在工作中需要經過多個流程程序完成工作。在工業機器人開始運作后，需要進行初始化管理，讓三菱六軸機器人回到原點，并等待主機發送工作命令數據，在工作開始前三菱六軸工業機器需要對工作位置進行系統判斷，觀察其位置是否在合理位置之上，如果出現位置距離過大或者位置距離過小的情況，驅動電機會以不同的工作方式運作，如果距離大于既定位置，驅動電氣會正轉運行，如果小于既定距離，驅動電機會反轉運行。在完成此項工作流程步驟后，軟件系統會開展下一項工工作，在此項工作中會對其速度情況進行判斷，如果速度超過設定速度會導致PWM增大，反之，PWM將會減少。三菱六軸工業機器人會在軟件結構流程控制下進行循環運行工作。

2.2軟件控制系統編碼器程序

三菱六軸工業機器人在運行中，系統需要裝備高精度的系統傳感器，在本次研究中，使用光電編碼器。光電編碼器可以對工業機器人的位置進行實時監測，如果三菱六軸工業機器人在運行中出現了位置偏移等其他變化，光電編碼器在工作中會發出兩路相位差90b的脈沖信號，兩路不同的數字脈沖信號分別為A和B。在三菱六軸工業機器人正轉時A超前，B為90°。在機器人反轉運行時，B超前，A為90°。在使用中，編碼控制器的脈沖個數與三菱六軸工業機器人的移動距離存在具有明顯的比例關系。在工作中可以根據脈沖計數測算出相應的位移水平。在本次設計中座中，將編碼器發出的A輸出端與外部中斷相連接，將B相遇輸出端結構I/O相連接。在三菱六軸工業機器人運行中，需要將中斷進行初始化管理，并開中斷，在編碼器發出的脈沖觸發中斷后，系統中的中斷處理程序開始運行，以此判別B相輸出電平高低情況。在此情況下如果為高電平，編碼器正轉運行，計數增加1，如果出現低電平，則反轉運行，計數減少1。

3機器人行動軌跡規劃設計

3.1運動軌跡相應程序

第一，主程序執行。在主程序中需要完成數控開門信號、料放入信號、料退回信號、機器裝配完成信號、機械臂退回原點信號、重新放回傳送帶信號。主程序在運行中會根據信號以及三菱六軸機器人的位置進行判斷，如果程序選擇子程序返回值的常數為1時，會自動運行原點子程序。當程序選擇子程序返回值的常數為2時，開展半成品收取工作。當返回值常數為3時，執行送料加工工動作，當返回值常數為4時，執行取料裝配工作。第二，回原點子程序流程。在此程序啟動前需要先關閉機械手，將運動軸移動到安全位置，并將其安置帶安全點位，在此之后在此啟動運動軸，并移動到安全點，發出臂回原點信號。第三，程序選擇子程序流程。此環節需要將整形常數作為返回值，并完成初始化，并開展流程操作。在回原點信號系統得電后，其整形常數為1，如果回原點信號不得點，則整形常數為2，根據順序執行操作，如果系統發現有需要加工的任務，并且回原點信號得電則整形常數為3，在獲取裝配信號后，整形常數為4。最終返回值返回到主程序，以便后期繼續舒勇。

3.2運動軌跡流程分析

在運動軌跡流程階段，根據三菱六軸工業機器人工作需要不同，主要分為去聊送裝配子程序流程和取料送加工子程序流程。以下對其進行分析說明：第一，當送裝配子程序運行時，系統需要提前判斷機器人是否在加工位置上，如果沒有在加工位置，則返回主程序，如果判斷其在加工位置上，則系統發出復位臂回原點信號，機器人會在信號指示下，回到銑床位置點，并進入銑床到達點，此時系統會自動將機械手臂打開，機械手在運動開始后的0.3s開始減速，并會根據指示移動到加工位置，并開始傾斜夾取加工料，此后會逐步完成放料工作，并移動到過渡點，在完成一系列工作后，機械臂會先減速后加速，最終完成閉合操作，在后期的操作中每項操作的時間間隔為0.3s。第二，當進行取料加工子程序時，需要提前判斷機器人是否在加工位就位，，如果沒有在固定位置，則需要返回主系統，如果判斷其在加工位置，發出復位臂回原點信號，機器人會在信號指導下鄉傳送帶移動，并打開機械手臂，此過程中會存在0.3s的暫停時間，之后機器人會運動到放料位置點，開始夾取料品，在夾取工作進行1S后，系統會發出要求數控開門的信號，并從傳送帶位置移動到過渡點，最終機器人會移動到安全點位置。在完成順序操作后，會移動到數控門附近并發出撤銷數控開門的信號請求，并移動到過渡點位置，完成機械手閉合操作。

4電機驅動子程序編制

電機的運轉速度主要受到PWM控制，其中PWM的設置數值在255以下。在無刷直流電機遇負載連接后，需要保證伺服驅動器的電壓值要高于標準固定值才能保證其正常運轉。這一環節也就是啟動單機的PWM閾值。為了完成正常通信需要，需要將外設與計算機系統進行物理性連接，以此實現上下位機的正常通信。之后需要完成正常的導入性工作，以此獲取到三菱六軸運動需要使用的數據文件。并控制字節逐漸向每個打印口輸出，此時與之相聯系的步進電機可以得到相應的動作信號，以此完成項目的動作輸出，在電機設計上，選擇使用了法波速率發生器，在這種凡是下，在完成處理器控制設置工作后，輸出將高電平在寫完技術值后，自動完成記錄，并保持高電平。由于采用了定時/計數器82C53作為步進脈沖產生電路。速度控制程序主要控制電機軟啟動、軟制動和動作時的速度，位置控制程序主要控制回機械原點、執行關節動作到設定的位置。其中為了速度控制中速度能平滑地過渡和快速響應，在控制程序使用了增量式PID算法，經過參數調試，速度控制達到了非常好的效果。

5結語

本文根據實際工業要求，根據三菱六軸工業機器人的運作特性以及生產工作情況，完成了陳旭設定以及智能控制。在陳旭編制中，需要根據要求使用控制器進行通信管理，視同物理連接方式進行線路接通。與此同時并根據需要設置了不同功能的子程序流程。

參考文獻

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作者：鄢光輝 單位：廣東省技師學院