MCCL 在Robot上之应用说明.ppt

1、MCCL 在Robot上之應用,陳文泉 2011.12.06,1,MCCL 在Robot上之應用說明,運動控制函式進階應用 Custom Motion Robot Library Dynamic Blend Robot ITE 的使用說明(Demo),2,3,MCCL 架構,MCCL,IPO,PCL,定位控制核心；因定位控制目前由硬體實作，故此模組最重要的功能轉為與硬體溝通,運動路徑規劃核心；掌管所有運動之路徑規劃(回Home除外)，為MCCL中最重要的模組,使用者介面；提供函式化介面供使用者更方便達到運動控制的目的,外掛 模組,外掛模組；負責直角座標及關節座標間之轉換及擴充函式功能,4,運動

2、控制函式庫操作特性,Command Queue(10000 Spaces),MCC_Line(),MCC_PtP(),MCC_Arc(),Space is available,Put,Get,Interpolation,Software(MCCL),Hardware (Motion Control Card),FMC FIFO,Send Pulses,非直角座標系運動,MCCL 需使用在直角座標系系統 當使用在非直角座標系系統使用者需自行進行座標轉換工作,5,A,B,C,X,Z,Y,(X, Y, Z) = F(A, B, Z),6,直角座標 vs 關節座標,座標位置 (Position),關節

3、座標位置 (Joint position),卡氐座標位置 (Cartesian position),座標轉換,InK,FwK,7,使用標準運動控制函式庫- 將一筆命令分解成多個小線段,直線運動命令,圓周運動命令,單一小線段的運動距離,8,Linear Motion,MCC_Line_V6( 10, 20, 30, 0, 0.5, ),座標位置 (Position),關節座標位置 (Joint position) () () () () (),卡氐座標位置 (Cartesian position) ( 2, 4, 6, 0, 0.1, 0.2) ( 4, 8, 12, 0, 0.2, 0.4)

4、( 6, 12, 18, 0, 0.3, 0.6) ( 8, 16, 24, 0, 0.4, 0.8) (10, 20, 30, 0, 0.5, 1.0),9,Point-to-Point Motion,MCC_PtP_V6( 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3 ),座標位置 (Position),關節座標位置 (Joint position) (0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6) (0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0, 1.2) (0.3, 0.6, 0.9, 1.2, 1.5, 1.8) (0.4, 0.8, 1.2, 1.6, 2.0, 2.

5、4) (0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0),卡氐座標位置 (Cartesian position) () () () () (),多個小線段的時間與速度,造成運動不連續 速度無法提高,10,11,直角座標 vs 關節座標,12,x,y,z=280,p1= (296,74),p2= (222,148),p3= (148,222),p4= (74,296),p0= (370,0),pf= (0, 370),Keep w = 0 0 -1T for all positions,Determine the intermediate points (end-effector sp

6、ace),13,使用運動控制函式庫擴充模組- 將一筆小線段縮短到每個插值點,直線運動命令,圓周運動命令,Interpolation Time,14,Determine the intermediate points,15,MCCL 函式庫擴充模組架構,MCCL,IPO,PCL,定位控制核心；因定位控制目前由硬體實作，故此模組最重要的功能轉為與硬體溝通,運動路徑規劃核心；掌管所有運動之路徑規劃(回Home除外)，為MCCL中最重要的模組,使用者介面；提供函式化介面供使用者更方便達到運動控制的目的,外掛 模組,外掛模組；負責直角座標及關節座標間之轉換及擴充函式功能,MCCLPCI_50.DLL,R

7、obot.DLL,16,Forward,Inverse,運動控制函式庫擴充函式(一),外掛模組,Extension Memory,USER,Call MCC_SetKinematicTrans(TRUE),if PTP,Y,N,17,擴充模組包含那些功能,Robot 機構參數 rbt_SetDHParam, rbt_GetDHParam 正向運動學 VS6556E_fwk/GR985_fwk 反向運動學 VS6556E_ink/GS985_ink 客製化函式 rbt_SetKinematicTrans rbt_Line_V6,機械臂機構參數設定,18,a1,a2,a3,d4,d6,機械臂機構參

8、數設定,19,使用 rbt_SetDHParam(DH_Param p) 讀取參數設定 使用 rbt_GetDHParam(DH_Param double a2; double a3; double d4; double d6; double origin_offset_z; DH_PARAM;,VS-6556E,正向運動學CallBack 函式,20,CallBack 函式進入點,逆向運動學CallBack 函式,21,CallBack 函式進入點,運動控制函式庫擴充函式,Supported 2 types of DH form kinematics Building SCARA type

9、kinematics,22,使用MCCL m_pwndParameters-GetDHParam( MCC_SetSysMaxSpeed( profile.dfMaxCSpeed ) MCC_SetMacParam( MCC_LineX(10); MCC_SetFeedSpeed(20); MCC_LineX(20); MCC_EnableBlend(); MCC_SetFeedSpeed(10); MCC_LineX(10); MCC_SetFeedSpeed(20); MCC_LineX(20);,當啟動平滑運動功能後, 必須完成全部的運 動命令後, MCC_GetMotionStatus

10、() 的傳回 值才為 1,立即性平滑運動(Dynamic Blend),52,立即性平滑運動(Dynamic Blend),53,立即性平滑運動(Dynamic Blend),使用MCC_EnableBlendInstant() Command Queue 中只能有一筆命令 當有新的運動命令進來 終點目標會立即被修正, 並以平滑運動轉向,54,立即平滑運動功能(continued),55,MCC_EnableBlend(); MCC_SetFeedSpeed(10); MCC_LineX(10); MCC_SetFeedSpeed(20); MCC_LineX(20); MCC_EnableB

11、lendInstant(); MCC_SetFeedSpeed(10); MCC_LineX(10); Wait until X 5 MCC_SetFeedSpeed(20); MCC_LineX(20);,Robot ITE 功能說明(模式選擇),56,參數設定(Parameters)、 列點模式(Location List)、 程式模式(Program) 、 顯示模式(Scope) 、 教導模式(Teach Wizard) 3-D 模擬(RoboWorks),模式選擇視窗,Robot ITE 功能說明(參數設定),57,可以讓使用者重新定義D-H參數、機構參數及Motion Profile

12、 機構參數包括反轉、 轉速(RPM)、PPR、 轉速比(Gear ratio)、 最大及最小轉動極限。 Motion Profile包括 最大角加速度、 最大速度及加速度,Robot ITE 功能說明(訊息顯示),58,訊息顯示視窗,顯示內容包含Joint座標(J1J6)與Cartesian座標。 Cartesian座標顯示X、Y、Z三軸的位移， 指向的Raw- Pitch- Yaw角度Rx、Ry、Rz 姿態參數Arm、Elbow、Wrist、J4及J6,Robot ITE 功能說明,RobotITE with 3D Simulator Demo,59,Discussion floattagValues6 = 0.0f; charfilename = 6DOFRobot; / this is not case-sensitive #include Simulationrobotalk.h charipAddress = SELF; /127.0.0.1 Connect(filename, ipAddress) = CONNECT_FAILED SetT