基于桌面机械臂的快速任务调度控制系统设计

摘要

针对机械臂在运动控制系统中,控制实时性不强的问题,提出了一种基于多自由度(DoF)机械臂的快速任务调度的模块化联合控制方法.为验证所提方案的有效性,以Geomagic Touch多自由度桌面机械臂设备作为控制对象,并采用MATLAB进行了系统设计.整体设计分为机械臂的应用程序接口(API)设计、控制系统与任务调度设计和机械臂位姿解算与姿态记录设计.设备的API和控制系统与任务调度采用分模块处理.系统控制部分采用分级任务调度.系统结构为多通道控制信号流和多反馈回路相结合的控制结构.实验结果表明:系统调度执行耗时小,由初始化到首次任务调度执行时间能够控制在0.5 s以内,任务切换调度与执行时间控制在0.12 s以内.系统实时性和动态特性均能满足机械臂控制要求.