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我的六轴机器人研制进展 三(至2012.12.5)关键突破——直线插补

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发表于 2012-12-5 21:07:30 | 显示全部楼层 |阅读模式
' s- k$ F& F2 x, \9 o/ _) k

% b) k0 C! X+ n; A     8 q5 U, j5 ~8 }- L
        今天,我的机器人控制系统的研制取得了关键性的技术突破,成功实现空间直线插补!
# z6 N5 M; J7 g+ g       半年前的控制系统构架设想,到用软件对算法进行仿真,再到把算法用硬件来实现,终于在今日,当初的构想被事实验证。里面涉及到的很多技术,之前都没有接触,甚至在我的知识库里是空白。所以我是从总体构想开始,在需要中学习,在学习中探索,在探索中开发。VC++编程技术从头学起,在本科时候自学的时候遇到难题而被迫转学VB。驱动程序开发从头学习。FPGA编程从头学起。AD电路板设计从头学起。机器人控制算法从头学起。唯一的老本就是机械设计了,呵呵。潜心研究的半年后终于开始瞄到希望的曙光,继续前进!+ k) j: i% [; p9 W1 z
! o( v5 Z# t2 r$ V% n3 j* ~
       机器人控制系统的技术难点是什么?是实时性六轴插补!谁掌握了实时性六轴插补技术,谁就可以开发机器人控制系统。
$ u( L! K* N0 I" p4 Z( U; t$ W% ?$ v高楼的骨架已经注好,漂亮的装潢内饰还有待完善和修葺……  w( k, S, f3 H+ }5 Y
        视频和图片是手动状态下直线运动。图片中的直线有肉眼可见的扭曲,不难分析出产生的原因,这个现象很容易控制。
' O5 y; Q9 V& T! n+ d        视频地址:我的土豆http://www.tudou.com/home/_111758996/3 w1 q9 N4 ^* n$ V0 b* e" ~
1 f" }' `: L( ?
# n' \$ a  F+ C

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点评

龙九发来贺电 好兄弟 好样的 !!!在没有热干面吃的情况下,能够搞出机器人,很犀利!!!  发表于 2012-12-13 11:47
这个软件做起来还是有点难的哦!  发表于 2012-12-6 16:57

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zhuxuwei8 + 1 做的不错,必须鼓励。。。
xtw77wh + 1 问题描述清楚,显得很专业!

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发表于 2012-12-5 21:13:17 | 显示全部楼层
视频可以直接嵌入社区编辑器,请编辑一下插入视频。
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 楼主| 发表于 2012-12-5 21:16:03 | 显示全部楼层
我的设计日志
/ f- ?+ K# z. e2 M* ]' ^. p日期        工作时间        工作内容
6 n7 |" t8 S$ _5 }2012.2开始# B' O, J( H' @( w. K8 ~' w8 W* R
2012.7.3        3        齿轮减速器细化设计* f$ _: v# }3 R' [$ L- u* U
2012.7.4        5        六轴机器人J2及连杆设计5 K5 Z5 r- r  s: s- ?2 Q" q
2012.7.5        5        六轴机器人J456传动计算/ x! F7 k, y6 A* |$ T
2012.7.6        7        六轴机器人J1局部细化
8 P5 W2 m* h( q6 Q7 Y8 N2012.7.7        6        六轴机器人J2J3细化设计/ }( P  t$ w: W% U, D- S
2012.7.8        7        六轴机器人齿轮减速器细化设计
; y# P' H4 z+ ?* O5 X2012.7.9        7        六轴机器人J456细化设计
8 g) r" ~( f7 E( K; q/ ^( Z3 }2012.7.10        0        , ]5 y, v' r) P7 H) J8 U# u, h
2012.7.11        0        8 S5 R- B: m2 ^- X% l
2012.7.12        8        电控柜原理图设计$ P/ A$ [8 F3 c  B% }
2012.7.13        11        电控柜原理图设计
- X3 x$ W% |8 c6 ?+ F2012.7.14        11        电控柜原理图设计4 m/ i1 }9 \7 ~" n5 M% b% p/ Z( c4 j/ M
2012.7.15        10        电控柜原理图设计- c  P* d% p5 \( I) h; M6 L. x
2012.7.16        10        电控柜原理图设计. m( Z2 S  D4 ?/ a) N
2012.7.17        10        电控柜原理图设计  }/ |( C9 ?% R7 y, q+ G" M  I% P
2012.7.18        0       
: b; E& E& L; Z- k! R' J2012.7.19        0       
% _# ~2 @$ B: t& N; d2 g2012.7.20        5        六轴机器人手腕关节细化
% R7 n2 V8 ~; N/ T* K! ?" l4 H9 r2012.7.21        5        六轴机器人手腕关节细化
) m5 K3 V  A0 l% T, A9 N2012.7.22        5        完成4张工程图
; {% s3 H" h6 T' ^1 U% ^* ]2012.7.23        8        完成9张工程图
0 N' W8 p8 j* p4 @/ m7 ]3 P4 m8 j2012.7.24        8        工程图PUMA16-14 ~ PUMA16-21
: i6 Q9 H8 ?+ B3 f0 l5 k8 d5 ]9 c2012.7.25        7        工程图PUMA16-22~ PUMA16-34
! K: f' U* y" v: x2 G* W$ {. F2012.7.26        7        手臂装配图0 [4 a& w5 X2 n6 {
2012.7.27        6        工程图PUMA16-51~PUMA16-57; Q! Y7 E  ?0 M$ Q; A
2012.7.28        0        4 k, {/ w1 S4 ^) Y! x4 N8 m) b3 S
2012.7.29        0       
/ ]! g5 r" j1 i; ~& S; O2012.7.30        0       
3 p5 e( F# v( x2 ^2 H4 V+ Y2012.7.31        2        J2键槽修改# P( o  q1 ^0 ]
2012.8.1        7        减速器修改,细节完善1 i. `8 U& U3 K' u. Q
2012.8.2        5        工程图PUMA16-58~PUMA16-677 a% ]5 N% n) F
2012.8.3        4        工程图PUMA16-68~PUMA16-74# F5 g; z2 k6 I* J
2012.8.4        9        完成全部工程图; B  R: x- f$ m# d2 E
2012.8.5        0        ' p- x5 |  |# B0 A  @
2012.8.6        5        明细表处理) u7 w* Y9 L6 L- i  P# z
2012.8.7        4        驱动软件安装; z8 [4 |& F" `! z: ~. h  n* ^  {' e
2012.8.8        8        驱动软件平台安装,熟悉例程
3 O3 J4 J3 j: {2012.8.9        8        驱动程序改写测试
4 M% F7 x' y9 S6 a+ E2012.8.10        6        驱动程序,小机器人设计& g( C; J. Q8 c5 T8 F6 P* P
2012.8.11        5        0.5KG小机器人设计( |# [1 Z& D! c! G" O& ?0 A( c$ \
2012.8.12        7        0.5KG小机器人设计5 [' d# j/ G- E% b( \
2012.8.13        5        0.5KG小机器人设计
9 G# f: H% R* g8 g) u" m2012.8.14-29        0        回湖北休息,去台州临海汛桥振东公司,去温州会曹奎7 J) C8 s3 n' ]0 N+ }" L' N  S5 R" p
2012.8.30        4        0.5KG小机器人工程图PUMA0.5-01~PUMA0.5-05! ^+ D7 I: w, n2 `
2012.8.31        8        0.5KG小机器人工程图PUMA0.5-05~PUMA0.5-284 a; w! C" q6 v! u6 Q
2012.9.1                上午给女生搬宿舍,下午思考鸡眼扣机器。晚上早回碰上范亚军宿舍喝酒。
, H& [( N+ y( B/ S  b6 b- n2012.9.2                上午思考驱动DMA
. K1 V7 H% m$ E8 X2012.9.3        9        驱动程序编写,读取pcibar04 h$ p# U/ M4 `5 U3 d" o9 d
2012.9.4        4        上午去岗顶购买控制板线,下午编写驱动
; J, G, l9 B! f5 h, G6 N2012.9.5        12        直接方式读写pcibar0,编写dma驱动* D0 i' G9 ^1 B3 \& [
2012.9.6        12        编写dma驱动+ Z1 C& \+ N2 g' |/ O0 u
2012.9.7        12        重写WDM式驱动读写MBAR0.编写dma驱动
, z4 D$ T2 Z4 S. |; x' z$ C2012.9.8        12        编写dma驱动,发现9054 只能使用busDMAAdapter模式。晚上开始构思用户程序、驱动程序、FPGA信息传递协议$ C; ~1 J2 z2 S. _' V, x
2012.9.9        12        上午构思用户程序、驱动程序、FPGA信息传递协议,下午开始写驱动程序。
, V2 v! ?4 Y+ p! t% D( c2012.9.10        12        安装alteraquartus12,购买小六轴机器人电机、驱动器、光电开关、联轴器) z1 O3 I0 Y' M, X3 s) O
2012.9.11        12        安装alteraquartus12,购买小六轴机器人电机、驱动器、光电开关、联轴器,修改图纸. M  J+ t$ t& y6 A- l1 s7 x" G
2012.9.12        10        上午设计电气原理图,下午焊接电线0 l9 r1 G8 o. X! i
2012.9.13        9        写驱动程序读写MBAR1
& ~4 U1 T* W0 v+ N/ w! `+ h: _) g2012.9.14        10        制作控制箱,# d% t7 V' K9 N- r7 r
2012.9.15        11        写FPGA程序,基本完成,还待验证修改
1 [+ i; o( q& T- ?$ X2012.9.16        10        写FPGA程序  O* c: m0 M/ ]2 N' ~5 w, m
2012.9.17        8        制作控制箱,下午去火车站接曹奎
% D4 V" l+ l6 |2 E. u2012.9.18        8        制作控制箱,基本完成,下午给曹奎找房子- v; e$ {! a) S4 N) k
2012.9.19        10        测试接口板,发现输入输出信号不对,不知道原理图,决定自己设计接口板
3 }+ |9 a; F0 z& _$ F' [2012.9.20        11        用altium designer学习设计接口板. R0 Y- G* A' `) T: u
2012.9.21        9        设计光耦输入、继电器输出、晶体管输出电路1 u5 P0 O6 u% V
2012.9.22        10        设计数模、模数转换电路2 O! m- a% t: ^, F. Z9 A7 @2 u6 l5 l
2012.9.23        7        电路图母板设计. z1 x( M8 D9 Q1 s" N/ m
2012.9.24        8        PCB封装绘制
. N( Y: o# E" O) k% p; T0 h2012.9.25        3        上午联系东莞厂家制造样机机械加工件。PCB封装绘制: e- ~9 F) s  W5 X3 P
2012.9.26        11        PCB布局0 l& q6 Q5 u: j: |0 \" }
2012.9.27        10        PCB布局  S# r$ B" x/ ^2 N& }  X( P  M1 H
2012.9.28        8        PCB布局/布线
3 B8 H% ?/ p2 o9 Z& H2012.9.29        8        PCB布局/布线
& L' o' t; U! B0 `- C/ R2012.9.30        3        下午去白云山游玩% F0 b3 l5 w0 w; q4 d) }
2012.10.1        8        PCB 布线! e( l* i9 t% ?; e4 K/ `0 f
2012.10.2        3        下去去大学城骑车
/ U4 O8 \  r0 {0 N  e4 f! g- e2012.10.3        8        PCB 布线,基本完成,全部用自动布线" X" p% d( g' k5 u, g
2012.10.4        6        PCB布线,下午去玩飞盘
) C+ w/ J- R2 V2012.10.5        7        购买电子元器件、轴承、螺钉,尝试托焊
7 D1 |; T0 s1 ^" ]$ [* S5 a: w2012.10.6        7        驱动程序调试,晚上出去找朱中华吃饭( Z3 b: r" S( r; w9 ?. A8 Y
2012.10.7        9        用WinDbg调试驱动程序,定时器成功实现,中断实现代码调试中- o2 g" ?4 \, b, T( W0 D7 i
2012.10.8        11        用WinDbg调试驱动程序,中断实现代码调试.发现很多问题,无法调通。
  P( k. e3 F4 U: p+ X5 h% f) Q2012.10.9        10        驱动程序使用定时器传送数据,调试数据传送' J( R- n6 T  I" x% v# j8 d1 N
2012.10.10        11        数据传送调试,驱动程序,FPGA程序。
% e! m! B5 ?. G* _2012.10.11        11        数据传送调试,驱动程序,FPGA程序。! d7 M. Q+ P2 l: n0 H
2012.10.12        10        理解pci数据传送模式,localburst数据传送模式。重新改写FPGA内存结构
' H# _7 l! h- g. T! |0 b  Y2012.10.13        10        localburst数据传送模式查询资料,PCIE协议和开发资料查询。. X0 v* K2 Q* K
2012.10.14        8        数据传送调试,驱动程序,FPGA程序。
/ {4 s) u, m3 H! `: i2012.10.15        10        接口板布局修改* ]* M2 J) m1 y
2012.10.16        9        接口板给厂家下订单,数据传送调试,驱动程序,FPGA程序。
1 `1 G$ b8 E/ b! N$ k9 B2012.10.17        10        用户程序编写,将小六轴机器人模型导入程序成功。3 U4 G8 Z; N' v2 `4 y, P, K
2012.10.18        10        编写用户程序,完成输入输出端口界面。% B5 v1 B6 _- |) V2 n$ o2 G
2012.10.19        10        中午开始焊接接口板。* ^& `, ~: ~0 `9 O1 j! m
2012.10.20        10        基本完成电路板焊接,简单调试无误。) T$ N; p- ^* j/ C+ P, ^
2012.10.21        10        接口板数据通信无误,机器人控制箱接线,使6个步进电机首次动起来。
9 S$ S& Z( `* K+ f: v, c! [* x) `2012.10.22        8        DB62通信协议
1 z, f& d& b8 C+ x* U2012.10.23        11        解决了串行通讯问题" p6 J9 V& P4 m
2012.10.24        10        通讯,驱动电机
. P1 s% ~* M  {& f, d8 Z2012.10.25        10        通讯,驱动电机5 Y9 V& s3 x1 \& V3 `2 a4 C: ^
2012.10.26        10        通讯,驱动电机! J- W5 |. t* `0 \
2012.10.27        9        串行通讯PLL$ j* E. W" p" L
2012.10.28        8        串行通讯问题探索
/ V; K8 i1 K6 c2 ^2 O% ~6 F2012.10.29        8        串行通讯问题探索
7 a' C+ I& a, n2 w& m2012.10.30        8        和曹奎到东莞道滘 组装机器人
' e% I7 [& ^6 Y: p7 G2012.10.31        8        和曹奎到东莞道滘 组装机器人
2 P/ N; w% S2 S8 ~& m2012.11.1        8        脉冲识别改写
; }3 \* f$ t; m; d2012.11.2        8        脉冲识别改写
( U6 f1 \( ^5 \2 q8 _6 @& d2012.11.3        8        机器人喷漆" _' W" J8 e4 {" j
2012.11.4        0        火炉山烧烤
! T) T6 H) E: Y5 ^1 P" j2012.11.5        7        通讯. E( j8 S0 y/ Z: [# W$ r/ S
2012.11.6        7        通讯
' s, M# F+ d1 P9 u2012.11.7        7        通讯
' V  T, u; }) J; i2012.11.8        8        机器人连线( d5 W- O) G) @' _- g; w. u! G5 H
2012.11.9        6        机器人手动功能调试! k+ t0 p( ]) T3 l) P4 L) y# _
2012.11.10        8        串行通讯
1 {0 M( V: v# U- [: n2012.11.11        2        开始设计新控制卡
0 D, S+ o: S5 S. J0 v' ^2012.11.12        9        设计原理图  @% h; l/ j9 }) W' _
2012.11.13        9        设计原理图
% s. t2 z+ J* J" G2012.11.14        9        手工布局
: c9 Z* z  v# \" x' x2012.11.15        9        手工布线,基本完成
; G9 H' x0 F% t" l  X. `8 Y. |2012.11.16        10        手工布线完善
# ?. Y; L8 s5 f7 q3 y- J2012.11.17        7        购买电子元器件,测试PCF8591
9 @3 O& N9 V3 E- c2012.11.18        0        与雷武臣外围长跑马拉松. n4 Y; _2 |- O
2012.11.19        6        编写fpga,测试PCF8591
7 i: Y1 z9 O+ R9 O4 {+ E5 L2012.11.20        6        写开题报告
0 Z7 I( Q1 s; ~' z5 f; o2012.11.21        9        测试ADS7841E/PCF8591/AT24C16
. ]0 p8 X& @% Y# r- e( ~" ^2012.11.22        8        测试ADS7841E/PCF8591/AT24C16,并成功
) J$ a$ ^  g# O7 |. U1 ~6 `2012.11.23        7        了解时序约束" D' A( l  d  l1 @4 O
2012.11.24        7        焊接新控制卡
! v2 s. l; Y8 {8 ]$ q2012.11.25        8        焊接新控制卡
2 c: ?9 a7 P1 |* M: K/ |# ?, |2012.11.26        9        测试控制卡,设计功能成功实现,电机单轴动作实现
) b9 S; A& O9 P5 C) X2012.11.27        9        ad/da功能完善0 B) K9 n; u7 z& K: \: y6 y) G
2012.11.28        8        六轴顺序复位功能: k) o5 p" y0 [. e7 z4 B+ b. b9 t% P
2012.11.29        9        直接方式读写- e* c* E; U4 L& |/ I" z# s
2012.11.30        7        六轴联动( a* z. }5 ~! Z( j
2012.12.1        9        MOVJ编写
) D4 ?% X/ Z, b: m6 w% R" H2012.12.2        7        MOVJ编写、调试
. ?; @2 n. D  |7 |# |2012.12.3        7        TCP位置更新算法
( f5 H# w) S3 i6 l5 b9 }2012.12.4        9        完善运动学逆向求解
; B1 M' T8 ]7 L+ v4 a4 y2012.12.5                直线点动编写,并成功实现,标志着机器人控制系统的关键难点突破。
6 w$ P& x5 E1 c% z4 Z4 G% E' r1 D

点评

不错 好习惯  发表于 2012-12-12 17:21
去了东莞道滘啊,来深圳坐坐呗!  发表于 2012-12-10 11:26
不错。向楼主学习。  发表于 2012-12-5 22:02
写日志是一个很好的习惯!佩服楼主!  发表于 2012-12-5 21:28

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 楼主| 发表于 2012-12-5 21:20:31 | 显示全部楼层
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发表于 2012-12-5 21:28:13 | 显示全部楼层
旁边那个真人是干什么的?
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发表于 2012-12-5 21:32:23 | 显示全部楼层
真心非常佩服!!
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发表于 2012-12-5 21:42:13 | 显示全部楼层
真心佩服,祝贺楼主
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发表于 2012-12-5 21:46:54 | 显示全部楼层
有才,有才。。。。。。。
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发表于 2012-12-5 22:02:28 | 显示全部楼层
发来贺电,早日成功
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发表于 2012-12-5 22:29:03 | 显示全部楼层
早日成功!
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