[发明专利]基于参数可控的下位机数控程序的机械手上位机控制方法

说明书

本发明公开了一种基于参数可控的下位机数控程序的机械手上位机控制方法，设计两层循环的下位机数控程序，上位机设置机械手进入手动控制模式后，先进入外层循环待命，当上位机发来的行程与方向控制参数变量值后，进入内层循环进行轨迹运动控制。对于内层循环：循环次数采用运动行程对应的轨迹点点数变量M控制；循环变量即机械手当前位置索引变量P，每次循环中通过循环变量的增一或减一实现机械手位置变化控制；循环变量增减变化方向由代表运动方向的参数变量D控制。本发明取代逐点顺序式下位机数控程序，提供上位机与下位机的交互方法，能够实现上位机机械手手动控制。

技术领域

本发明属于测控技术领域，尤其涉及一种基于参数可控的多重循环下位机数控程序的机械手轨迹运动上位机控制方法。

背景技术

机械手应用于很多场合，例如超声检测系统。基于机械手的超声检测系统具有自动化程度高、检测精度和检测效率高的特点，目前利用机械手进行无损检测的技术已经广泛应用于工业领域，可以实现对复杂构件的精确检测。利用机械手进行检测前，需要事先规划好机械手运动轨迹，生成下位机数控程序并加载至下位机，从而控制机械手运动。目前商业化的机械手控制系统开放性不高，不能满足特殊应用，生成的下位机程序是逐点顺序式的，机械手只能按规划轨迹从起始点到终止点顺序运动，检测过程中上位机无法对机械手运动进行控制。

针对这一问题，如需在检测过程中控制机械手运动，只能在上位机中重新规划机械手运动轨迹并生成新的下位机数控程序，或利用手操盒控制机械手运动，或装配为机械手专门设计的嵌入式运动控制系统。然而，在利用机械手的超声检测系统中，需要通过上位机协调控制机械手与检测装置，且操作应当简便，成本不宜太高，以上方法不再适用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于参数可控的下位机数控程序的机械手上位机控制方法，取代逐点顺序式下位机数控程序，并提供上位机与下位机的交互方法，能够实现上位机机械手手动控制。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

一种基于参数可控的下位机数控程序的机械手上位机控制方法，包括：

步骤1、机械手轨迹路径规划并生成机械手轨迹点包，下载到下位机；

步骤2、编写下位机数控程序，下载至下位机；

所述下位机数控程序采用两层循环结构；外层循环为手动控制模式待命循环，内层循环为轨迹运动控制循环；对于内层循环：循环次数采用运动行程对应的轨迹点点数变量M控制；循环变量即机械手当前位置索引变量P，每次循环中通过循环变量的增一或减一实现机械手位置变化控制；循环变量增减变化方向由代表运动方向的参数变量D控制；M、P和D构成运动行程与方向控制参数变量；

步骤3、上位机设置机械手进入手动控制模式后，在下位机中加载下位机数控程序，下位机开辟对应的运动行程与方向控制参数变量的存储空间；控制机械手完成进刀运动进入规划轨迹后，进入到外层循环，使机械手处于运动待命状态，等待上位机发来的行程与方向控制参数变量值；

步骤4、上位机中设置运动行程与方向后，调用下位机接口函数修改变量的值，并启动下位机数控程序的内层循环，从而实现上位机对机械手的行程、方向可控的手动控制。

优选地，在内层循环中，对循环变量增减进行增减操作后，进一步对所述机械手当前位置索引变量P进行越界判断，在越界时将机械手当前位置索引变量P的值赋值为机械手轨迹点包中的边界位置索引值。

优选地，所述轨迹点点数变量M的值的获取方式为：机械手需要运动的行程L除以机械手轨迹点包中的轨迹点间距平均值L_av，并取整；其中，