基于Otostudio平台的毕业设计开题报告

毕业设计开题报告 题目 基于OtoStudio平台的码垛机器人示教系统的软件设计及开发 指导教师 张承慧 李向东主讲人 王宏 实习地点 山东省科学院自动化研究所 码垛机器人示教系统的设计及开发 背景意义国内外发展现状码垛机器人硬件控制系统主界面软件设计关键问题与技术要点进度安排 背景意义 工业机器人 自从1962年美国研制出世界上第一台工业机器人以来 机器人技术及其产品发展很快 已成为柔性制造系统 自动化工厂 计算机集成制造系统的自动化工具 作为工业机器人的典型的一种 码垛机器人在工业应用 尤其是包装领域和物流领域正发挥着越来越大的作用 背景意义 码垛机器人特点 1 降低人工劳动强度 2 提高生产效率 3 环境适用性强 4 能耗低 5 全部控制可在控制柜屏幕上操作即可 6 只需定位抓起点和摆放点 示教方法简单 国内外发展现状 在发达国家中 工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流及未来的发展方向 国外汽车行业 电子电器行业 工程机械等行业已经大量使用工业机器人自动化生产线 以保证产品质量 提高生产效率 中国工业机器人起步于70年代初期 经过20多年的发展 大致经历了3个阶段 70年代的萌芽期 80年代的开发期和90年代的适用化期 期间 涌现出了一大批代表企业和产品 国外码垛机器人在我国市场一统天下的局面正在被打破 码垛机器人硬件控制系统 计算机固高的GE型控制器固高转接板伺服驱动器 4个 电磁阀电机 4台 气缸 硬件组成 码垛机器人硬件控制系统 上位机为计算机 用于系统监控与作业管理 实现对个关节点的协调控制 下位机采用固高公司的控制器 GE转接板输出信号 主要用于外围设备控制 如机器人手爪气动吸盘 设备监控等伺服部分通过插补运算得到各部分坐标值 按一定原则 形成控制电机的电流指令值 码垛机器人示教系统 示教 由人工导引机器人末端执行器 夹持器 工具 焊枪 喷枪等 或由人工操作导引机械模拟装置 或用示教盒来使机器人完成预期的动作 示教系统 示教盒与上位机通过串口进行通讯 将接收到的控制指令判断类型 调用相应的控制电机子程序 实现对各轴参数的修改 运动方式控制和示教位置信息的存储 示教分类 包括离线编程示教 在线示教 间接示教三种方式 其中 在线示教包括示教盒示教和导引示教两种 主界面软件设计 固高公司生产的GE系列运动控制器 可以实现多轴协调运动和高速的点位运动 其核心由DSP和FPGA组成 可以实现高性能的控制计算 它适用于广泛的应用领域 包括机器人 数控机床 装配生产线 运动控制器提供C语言函数库和Windows动态链接库 实现复杂的控制功能 在Windows系统下 用户可以使用任何能够支持动态链接库的开发工具来开发应用程序 例如VisualC VisualBasic和Delphi等 主界面软件设计 自动化软件开发平台 OtoStudio编程软件 OtoStudio是一种基于IEC61131 3的标准编程工具 OtoStudio不仅功能和结构先进 而且易于掌握 已成为自动化产品市场上名列前茅的编程工具 主界面软件设计 FBD语言 Functionblockdiagram 功能模块图 一种图形语言 广泛应用在过程工业中 ST语言 Structuredtext 结构化文本 一种高级文本语言 SFC语言 Sequentialfunctioncharts 顺序功能流程图 是一种图形化语言 可对复杂的过程或操作由顶到底地进行辅助开发 OtoStudio支持六种编程语言 IL LD FBD SFC ST CFC 关键问题与技术要点 了解四轴垂直