机械臂系统软件开发(二次开发)

开发一套适用于石材切割的机械臂系统,结合传统五轴桥切的笛卡尔坐标系线性轴与旋转轴联动方式,具备高效准确的逆运动学解算能力,能够将 G 代码中的坐标信息转换为机械臂关节角度,并在逆运动过程中筛选出最优解,以实现精确的石材切割操作。机械臂关键技术: 1. 传统五轴桥切使用笛卡尔坐标系下的线性轴+旋转轴联动; 2. 需要支持逆运动学解算模块,可将G代码中的 X/Y/Z/A/C 坐标自动转换为机械臂关节角度,支持RTCP功能; 3. 逆运动过程可能出现多解,通过“关键限位-碰撞检测-最小运动角度-运动连续性”输出最优解;以下是基于你提供的关键技术要求生成的机械臂系统开发要求: 一、整体设计目标 开发一套适用于石材切割的机械臂系统,结合传统五轴桥切的笛卡尔坐标系线性轴与旋转轴联动方式,具备高效准确的逆运动学解算能力,能够将 G 代码中的坐标信息转换为机械臂关节角度,并在逆运动过程中筛选出最优解,以实现精确的石材切割操作。 二、运动控制架构要求 (一)坐标系联动笛卡尔坐标系应用:采用传统五轴桥切的笛卡尔坐标系,实现线性轴(X、Y、Z)与旋转轴(A、C)的联动控制。线性轴负责机械臂在三维空间中的位置移动,旋转轴负责调整机械臂的姿态,确保机械臂能够灵活到达石材切割所需的位置和角度。线性轴精度:X、Y、Z 轴的定位精度需达到±0.05mm,重复定位精度达到±0.03mm,以保证切割位置的准确性。 旋转轴精度:A、C 轴的角度定位精度需达到±0.05°,重复定位精度达到±0.03°,确保机械臂姿态调整的精确性。 运动同步性:线性轴和旋转轴之间需具备良好的同步性,在运动过程中能够协同工作,避免出现运动不协调导致的切割误差。同步误差需控制在±0.02mm(线性轴)和±0.02°(旋转轴)以内。(二)逆运动学解算模块坐标转换功能:系统需支持逆运动学解算模块,该模块能够自动将 G 代码中的 X/Y/Z/A/C 坐标转换为机械臂各关节的角度。转换过程需快速准确,转换时间不超过 100ms,以满足实时切割的需求。 RTCP 功能支持:具备 RTCP(Rotated Tool Center Point,旋转刀具中心点)功能,确保在机械臂运动过程中,刀具中心点始终按照 G 代码指定的路径运动,不受机械臂姿态变化的影响,提高切割精度。三、逆运动解算与最优解选择 (一)多解处理机制 逆运动过程中可能出现多组解,系统需具备完善的多解处理机制。通过“关键限位 - 碰撞检测 - 最小运动角度 - 运动连续性”的筛选流程,从多组解中输出最优解。关键限位筛选:首先根据机械臂各关节的运动范围和限位条件,排除超出关节运动极限的解。例如,每个关节的旋转角度都有其最大和最小限制,超出该范围的解将被舍弃。 碰撞检测筛选:利用传感器和虚拟模型进行碰撞检测,排除可能导致机械臂与石材、周围设备或其他障碍物发生碰撞的解。碰撞检测的响应时间需不超过 50ms,以确保机械臂的安全运行。 最小运动角度筛选:在满足关键限位和无碰撞的解中,选择使机械臂各关节运动角度最小的解。这样可以减少机械臂的运动能耗和磨损,提高机械臂的使用寿命。 运动连续性筛选:考虑机械臂运动的连续性,选择能够使机械臂运动轨迹平滑、避免突变的解。通过对解的运动轨迹进行平滑处理和优化,确保机械臂在切割过程中能够稳定、流畅地运行。(二)最优解输出稳定性 系统输出的最优解需具备稳定性,在相同的输入条件下,每次输出的最优解应保持一致。解的稳定性误差需控制在±0.02°(关节角度)以内,以保证机械臂运动的重复性和切割质量的一致性。 四、系统性能与可靠性要求 (一)响应速度 系统对 G 代码的解析和处理速度需满足实时切割的要求,从接收到 G 代码到开始执行切割动作的响应时间不超过 200ms。在切割过程中,机械臂的运动响应速度需能够根据切割工艺的要求进行快速调整,确保切割效率和质量。 (二)可靠性连续运行时间:机械臂系统需具备较高的可靠性,能够连续无故障运行时间不少于 8000 小时。在连续运行过程中,系统的各项性能指标需保持稳定,切割精度和质量不受影响。 故障诊断与恢复:系统需具备完善的故障诊断功能,能够实时监测机械臂的运行状态,及时发现并定位故障。当发生故障时,系统需能够自动采取相应的保护措施,并通过报警装置通知操作人员。同时,系统需具备故障恢复功能,在故障排除后能够快速恢复正常运行。五、软件与用户界面要求 (一)软件功能G 代码编辑与导入:提供 G 代码编辑功能,允许用户对切割路径进行手动编辑和调整。同时,支持多种格式的 G 代码文件导入,方便用户使用不同来源的切割程序。 参数设置与调整:用户可以通过软件对机械臂的各项参数进行设置和调整,如运动速度、加速度、切割力度等。参数设置需直观、方便,并且具备参数保存和加载功能,以便用户快速切换不同的切割工艺。 模拟仿真功能:软件需具备模拟仿真功能,能够在实际切割前对机械臂的运动轨迹和切割效果进行模拟展示。通过模拟仿真,用户可以提前发现潜在的问题并进行调整,避免在实际切割过程中出现错误。(二)用户界面友好性:用户界面需设计简洁、直观,符合人体工程学原理,方便用户操作和使用。界面布局需合理,各项功能按钮和信息显示需清晰明了,易于识别和操作。 多语言支持:为了满足不同地区用户的需求,用户界面需支持多种语言,如中文、英文、德文等。用户可以根据自己的需求选择合适的语言进行操作。六、安全与维护要求 (一)安全防护硬件安全措施:机械臂系统需配备完善的硬件安全防护装置,如急停按钮、安全光幕、限位开关等。急停按钮需能够在紧急情况下迅速停止机械臂的运动,安全光幕需能够实时监测机械臂周围的人员和物体,当检测到异常情况时及时触发报警并停止机械臂运行。 软件安全机制:软件需具备安全保护机制,如权限管理、密码保护等。只有经过授权的人员才能对系统进行操作和设置,确保系统的安全性和稳定性。(二)维护便利性易维护设计:机械臂系统的结构设计需考虑维护的便利性,各部件的安装和拆卸需方便快捷。同时,系统需具备自诊断和故障提示功能,能够帮助维护人员快速定位和解决故障。 备件供应:供应商需提供充足的备件供应,确保在机械臂出现故障时能够及时更换损坏的部件,减少停机时间。备件的质量需符合系统的要求,并且具备良好的兼容性。

生产管理软件开发佛山市

¥40000 查看详情

ebs二次开发需求外包介绍
本页是猪八戒网为您找到的ebs二次开发需求外包信息,包括威客参与数、剩余参与机会及截止日期等,为个人及公司、企业提供最新最全的ebs二次开发需求外包信息,查找ebs二次开发需求,尽在猪八戒网。
ebs二次开发需求推荐