机器人的系统设计

组成。TRIO运动控制卡通过对直流电机调速器发出模拟电压信号对直流伺服电动机的转上速、角位移、正、反转等进行控制，从而外控制输出电机驱动；且还在系统中采用光电轴角编码器对电机的参数运行状态以及程序的运行状态进行反馈；另外还设置行程开关对电机的行程位置进行控制。

2.1.4 机器人控制工作原理

机器人具有三个自由度和一个爪开合动作，采用全电机驱动控制。机器人本体由机身、大臂、小臂、手找等组成。机身固定在机械小车上；大臂可以绕着机身在水平面内和垂直面内旋转；小臂在丝杆的传动下，可以前后进行伸缩。在大臂和小臂的共同作用下，机械手的手爪能够接近要抓的物体。当物体被控制在手爪的控制范围内时，手爪夹紧物体，然后通过大臂的旋转和小臂的伸缩运动，最终将物体置于规定的位置。

机器人大臂回旋运动和大臂仰角运动均采用直流电动机、谐波减速器传动，PWM脉宽调速器控制，可实现20—2000mm/Min无级调速控制。

机器人本体结构如下图：

1—机械手爪 2—机械手小臂 3—机械手大臂 4—机身

手爪开合采用连杆及螺旋机构，同步电机驱动，其结构简单，无调速器，电路控制方便。由于在机械结构设计中采用了谐波减速器、滚珠丝杆、滚珠直线导轨等精密传动装置，机器人手爪定位可达到较高的精度。

2.2 软件介绍

2.2.1软件编程语言的特点

TRIO Basic

一种类似欲BASIC的语言，简单明了，易学易用。 OCX Component

在VB 、VC、Delphi、C++Builder中，直接调用运动函数PCI—208的安装 运行Install_TrioPCMotion_1_2_3.exe程序。该程序将

a) 自动将PCI208的设备驱动文件TrioPCI.sys安装到c:\\windows\\system32\\driver\\目录下；

b)自动将Active控件TrioPC.ocx及其帮助文件Trio Pc Motion ActiveX.chm安装到C:\\ProgramFiles\\TrioMotion\\Trio PC Motion\\目录下。安

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装成功后，在“设备管理器”中可查看有关PCI208的相关信息。

程序界面

在VB6.0中打开工程文件“Project1.vbp”，在编译环境中，直接运行（F5），程序操作画面及介绍如下：

首先进入Form1显示“欢迎使用PCI208运动控制操作界面”，单击进入按扭便进入Form2程序界面。如果单击打开按扭TRIOPCI由红色小方块变为绿色小方框，表明PCI208和OCX之间已成功建立连接。如果仍然为红色表明PCI208和OCX之间的连接未成功建立。在此程序中，可进行运动控制和轴位置及I/O状态显示等功能。运动控制主要是OUTPUT8-17的输出的开关控制，还有INPUT33-35的原点检测控制，及运动距离输出控制等方面。其中关闭按扭是关闭trio 软件的连接；运动按扭是根据输入的距离值进行运动；复位按扭是进行各轴的原点复

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位运动；单击退出操作便结束程序的执行。

2.2.2 OCX Component

向工程中添加TrioPC OCX控件如图

在工程中调用函数图：

程序框图界面：

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2.2.3指令系统

（1）轴指令BASE、AXIS:指定以下运动指令所对应的轴号 UNITS:指定每一个编程单位所对应的指令脉冲数

ATYPE:指定轴类型 SPEED: 指定轴运行速度 ACCEL:指定轴加速度 DECEL:指定轴减速度

DATUM_IN:指定原点输入点 OFFPOS：位置偏置 MPOS:读取实际位置 DPOS:读取指令位置 DAC:设置模拟量输出 AIN:读取模拟量输入

FHOLD_IN:设置进给保持输入点 FHSPEED:设置进给保持速度 （２）运动指令

MOVE:相对运动 MOVEABS:绝对运动

FORWARD:恒速正向运动 REVERSE:恒速负向运动 RAPIDSTOP:停止 DATUM:回原点

MOVEMODIFY:运动中改变目标位置 DEFPOS:重新定义当前位置 ADD_DAC:全闭环控制 WDOG:输出使能 （３）输入、输出指令

AIN:读取模拟量输入 DAC:设置模拟量输出 IN:读取开关量输入 OP:设置开关量输出 PSWITCH:位置比较输出 PRINT:显示 （４）程序流程控制

IF??THEN?.ELSE?.ENDIF:条件判断 FOR? TO.. STEP?NEXT:循环控制 GOTO:无条件跳转 GOTOSUB:调用子程序

ON?GOTO:条件跳转 ON..GOTOSUB:条件调用子程序 REPEAT..UNTIL:重复执行控制 WHILE:条件判断 WAIT IDLE: 等待运动结束 WAIT UNTIL:等待 WA: 延时

（５）运算处理指令

１、算术运算：+、-、*、/、SQR、EXP

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