DSP机器人焊接系统的硬件系统开发(5)
第三章，根据焊接机器人的系统组成，通过从系统电源、数字信号处理芯片TMS320F2812外围电路、IGBT元件驱动电路、定子电流检测电路、转子速度检测电路、转子位置检测电路和控制及通信接口电路七个主要功能模块电路得到的认识，对焊接机器人的伺服控制硬件系统的构成进行了周密的设计开发。
第四章，从电机相电流的电流环、速度环和位置环三个方面对焊接机器人伺服控制硬件系统进行了实验分析，来验证其良好的动态和静态性能。
第五章，对全文的研究工作以及本文依然没有解决的问题进行了总结。并对接下来的工作方向进行了展望。
2 焊接机器人伺服控制系统特点性能要求
本章节首先会对焊接机器人伺服控制系统的主要特点进行一个分析汇总，然后针对这些特点，思考设计焊接机器人伺服控制系统的功能需要，并会分析思考伺服系统功率的计算方法，最后我会从电机电源、通信接口、其它接口、显示以及伺服性能、机械结构吹冰个方面提出焊接机器人伺服控制系统的各项性能需求。
2.1焊接机器人伺服控制系统的特点
正如在第一章所说的那样，目前在社会中占主流地位的点焊和弧焊焊接机器人均采用全关节型结构，最常见的又是由吹冰关节型工业机器人装上焊枪或者焊钳以及必要的送丝的系统机构、保护用气机构等周边辅助机构构成。因此在讨论中焊接机器人伺服控制系统和实践中广泛运用的吹冰关节型全关节型工业机器人的伺服控制系统有很多共同点。但是焊接机器人的伺服控制系统在具体的性能参数、通信接口以及对环境的适应性等一些方面还有着不同之处。
图2.1 吹冰关节型工业机器人
如上图2.1所示的是一个具有代表性的吹冰关节型工业机器人的关节示意图，从他的名字就可以看出来，吹冰关节型工业机器人具有吹冰个可活动的不同关节，为了方便的对各个关节进行描述，我们在图上对每个关节都进行了编号，如上图2.1中还分别描述了各个不同关节的活动方向。吹冰关节型工业机器人每个关节的控制运动都由一台伺服电机伺服驱动，所以每个伺服电机都需要具有独立的伺服控制系统。机器人末端“手”即J6关节上所安装的设备工具中心点(在这里对焊接机器人而言就是焊钳或者焊枪)的运动轨迹是整个关节机器人多个关节各个伺服系统相互协同动作的结果。而每个关节的具体运行动作又是由相应的伺服控制器所决定的，伺服控制器可以接受工业机器人运动控制系统发出的动作指令信息，而工业机器人运动控制系统的整体作用就是设计如何根据编程指令来进一步的指挥控制工业机器人吹冰个关节上面吹冰个对应的伺服电机进行协同动作，以达到完成工具中心点需要实现的空间运动轨迹的目的。由此可见，工业机器人伺服控制系统是整个系统中控制关节做运动的末梢的控制器，所以伺服控制系统的性能就会从根本上影响了工业机器人的性能。
关节运动 参数范围
结构形式 垂直多关节
最大运动范围 SD
S轴(腰) ±360o
L轴(臂) +70o，-90o
U轴(肘) +45o，-125o
R轴(腕横摆) ±360o
B轴(腕仰俯) ±120o
T轴(腕回转) ±360o
最大速度 EW
S轴(回转) 120o/S
L轴(下臂) 120o/S
U轴(上臂) 120o/S
R轴(横摆) 140o/S
B轴(仰俯) 130o/S
T轴(回转) 260o/S