刘飞佚，佃松宜，向国菲，黄昊，王延博（四川大学电气信息学院，四川成都610065）



机器人与独立变位机的协同控制研究与实现

刘飞佚，佃松宜，向国菲，黄昊，王延博
（四川大学电气信息学院，四川成都610065）

摘要：针对当机器人与变位机分别使用两个独立的控制器时，其协同控制中时间同步难以保证的问题，提出了用时间轴将二者运动进行耦合的协同控制策略。先获取机器人在连续运动模式下的时间轴，并利用基于时间参考的电子凸轮技术对变位机进行运动规划，再由同一硬件触发信号启动二者的协同运动。在运用了该策略的9轴热喷涂系统上进行的实验结果表明，二者之间的运动时间同步满足系统要求，且变位机运行平稳，为实现类似应用的协同运动控制提供了一种新思路。

关键词：变位机；协同控制；电子凸轮；5次多项式

随着工业机器人越来越多应用在焊接、喷涂等工业领域，零件复杂程度的增加和工艺需求的提升，促使使用多轴变位机的场合日益增多。机器人与变位机之间的协同过程主要有两种工作模式：一种为分步运动模式，通常应用在机器人与变位机不需要严格协调运动的情况；另一种为同步运动模式，往往要求两者同步联动［1］，如本文所讨论的应用场合。

9轴热喷涂联动系统的应用中，为了保证高精度的热喷涂工艺，将3轴变位机作为工件夹持设备，采用同步运动模式，保证与机器人之间的实时同步联动。

由于一般工业机器人的扩展外轴数量及性能难以满足3轴变位机驱动的需求，变位机单独使用了控制器和驱动设备。……