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本文结合国防科工委科研项目“柔性腕”,以开发柔性腕综合性能测试试验台数控系统为目标,采用数字控制、机器人控制、软件工程学等技术,在开放式控制系统构建、多任务实时调度、面向对象的程序设计以及力觉信号采集和力控制等方面进行了大量工作。首先,在详细分析本项目中柔性腕结构与性能要求特殊性以及试验台机械结构的基础上,确立了以DMC(Digital Motion Controller)数字运动控制器和工控机系统为系统支撑的双CPU开放式数控系统,“PC+适配器” 结构的系统硬件配置方案。软件设计方面,采用了面向对象的程序设计方法,并综合利用了多媒体定时器和多线程技术,使用Visual C++6.0语言完成了对系统管理与调度、人机界面、程序编译及力觉信号采集与力控制等软件模块的开发,实现了数控系统准确、可靠运行。构建了由拉/压力传感器、信号调理、A/D转换及IPC组成的力觉信号采集系统,在分析力控制与位置控制之间关系的基础上提出了采用分段线性减速算法对系统减速过程进行处理的方案,并通过速度、位置控制来实现柔性腕试验台的力-位混合控制。作为柔性腕产品化的关键设备,该研究成果已成功应用于对复合结构柔性腕各项性能的测试。