● 摘要
焊接自动化可以提高焊接质量和生产效率，焊接任务正在向柔性制造和可重构制造模式发展，这就要求焊接机器人能够胜任不断变化的任务，因此对焊接机器人控制器的软件和硬件提出了开放性的要求。本论文首先分析了国内外焊接机器人控制系统的研究现状；其次研究了开放式控制系统的体系结构，并指出了传统封闭式焊接机器人控制系统存在的局限性，阐述了开放式机器人控制系统的优点；最后确定了以PC为上位机，以DSP为核心的可编程多轴控制器为下位机来构建具有开放式结构的机器人控制系统硬件平台。 本课题主要的研究目的是：基于PC+DSP模式构建的开放式焊接机器人控制系统硬件平台，设计具有开放性的焊接机器人控制系统软件平台。研究工作主要包括：焊接机器人开放式控制器硬件升级方案设计与具体实施、上位机软件设计与实现，机器人手持盒的硬件电路设计、电路板调试、基于51单片机的底层软件编程调试，以及整个系统软硬件联合调试工作。 利用面向对象的方法进行系统软件总体结构设计，采用C#程序设计语言，在Microsoft Visual Studio2005集成开发环境下，结合动态链接库技术，完成了上位机和下位机间关于机器人位置功能参数的数据通信设计，并通过EM350实验设备进行了系统I/O口控制测试，实验证明通信程序模块具有正确性、稳定性和可靠性，可以满足实际系统要求。研究成果：开发了具有友好人机界面的开放式焊接机器人控制软件，详细介绍了主程序模块、运动测试模块、在线监控模块、参数设置模块以及运动程序模块的具体实现方法，并给出了实例程序代码。最后，对五自由度焊接机器人进行运动测试，实验结果表明本文开发的控制软件具有良好的开放性和可移植性。