LABVIEW助力机器人创新研究
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AUTO TIME7FRONTIER DISCUSSION | 前沿探讨ABB 工业机器人与LabVIEW 数据交互喻建军1 李辰1 吴凡2 刘耿聪11.智新科技股份有限公司 湖北省武汉市 4300582.东风李尔汽车座椅有限公司 湖北省武汉市 430090摘 要: 本文简要介绍了ABB 工业机器人与LabVIEW 之间进行数据交互的解决方案。
ABB 机器人与LabVIEW 通过socket 建立通信,读取机器人坐标数据。
以此为人机交互提供一个更便捷、更高效的新思路。
关键词:工业机器人 LabVIEW socket(TCP/IP)1 前言随着“中国制造2025”概念的提出,中国制造业将会大步伐的向着信息化、智能化精密化迈进,中国工业也会伴随着发生巨大的变革。
越来越多的高新技术科技成果被应用到产品的生产制造中。
而作为工业自动化代表的机器人在制造业中所占比重不断增加,正加速取代人工操作、生产。
而为了能够更高效的发挥机器人的智能化、精准化程度高的特点,建立一套可靠性良好、传输速率高的数据通信模式势在必行(如图1)。
图12 工业机器人主流通信方式简介在国际上,工业机器人技术日趋成熟,已经成为一种标准设备而得到工业界广泛应用,从而也形成了一批在国际上较有影响力的、著名的工业机器人公司,诸如:ABB , FANUC、Yaskawa、KUKA 等。
这些主流工业机器人公司为了提成产品的场景适用性,经济性,也正在大力拓展其可用于二次开发的工业数据通信模式,例如: Modbus RTU、Profibus、socket、Profinet 等。
目前尤其是基于TCP/IP 协议的通信方式正逐步被工业数据通信领域所接纳。
各个机器人、外围仪表设备之间可以灵活的组网,且每一个网络节点都有唯一的IP 地址和通信端口,数据收发带有校验机制,数据传输准确、稳定、可靠。
简单比对一下目前工业机器人主流通信模式优缺点,如表1:有鉴于上述各种通信方式性能、效费等比较,在数据交换量不太大的情况下使用socket 套字节通信方式(基于TCP/IP 协议)可行性最高。
基于LabVIEW的压力分布测量及分析系统的研究压力分布测量及分析作为触觉传感和人体运动测量中的一个重要方面,已越发引起相关科研人员的研究兴趣和重视。
压力分布测量可以应用到机器人触觉测量中,获得机器人与接触面之间的压力情况,进而做出反馈或控制。
压力分布测量还可以应用在医疗诊断和运动康复等方面,通过对患者和运动员进行足底压力分布测量,进而对其进行步态分析,为其诊断和康复提供数据支持。
因此,研制一种用于测量和分析接触面间分布压力的测量系统,具有重要的理论研究意义及工程应用价值。
压力分布测量系统主要由压力传感器阵列、阵列数据采集电路、数据采集和处理软件等模块组成。
围绕这三个模块,本文主要从以下几方面对压力分布测量及分析系统进行了研究:(1)对目前在实验研究领域中常用的柔性压敏材料进行实验对比,选取效果相对较好的材料组成传感阵列。
(2)以STM32F4为下位机主控芯片设计压力分布及测量信号采集硬件系统,包括信号调理电路、阵列扫描电路等,编制了阵列传感器数据采集程序。
(3)设计基于LabVIEW的数据采集系统软件,对下位机进行采集,完成上下位机之间的通信,并对采集到的数据进行处理和分析,实现数据保存和回放功能。
(4)对所设计的压力分布测量传感系统进行实验,实现对测量对象接触面间的压力分布测量,对采集到的数据进行研究分析,跟踪压力分布中心或者某一点的变化轨迹,验证了测量系统的有效性。
labview的工程应用案例LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一种图形化编程环境,适用于各种工程领域的应用。
它提供了一种易于使用的方式来设计、测试和控制各种实验室设备和工业自动化系统。
以下是10个使用LabVIEW的工程应用案例。
1. 温度控制系统:LabVIEW可以用于设计和实现温度控制系统,例如温室温度控制系统。
通过使用传感器测量温度,并根据设定的温度范围调节加热器或冷却器的输出,LabVIEW可以实现自动温度控制。
2. 智能家居系统:LabVIEW可以与各种智能家居设备进行集成,例如灯光控制、门锁控制、温度监测等。
通过使用LabVIEW编程,可以实现智能家居系统的自动化控制和监测。
3. 医疗设备控制:LabVIEW可用于设计和控制各种医疗设备,例如心电图机、血压监测仪等。
通过使用LabVIEW的实时控制和数据处理功能,可以实现医疗设备的准确控制和数据分析。
4. 机器人控制:LabVIEW可以与机器人系统集成,用于控制和监测机器人的运动和传感器数据。
通过使用LabVIEW的图形化编程环境,可以轻松地设计和调试机器人控制程序。
5. 数据采集和分析:LabVIEW可以用于采集和分析各种传感器和仪器的数据。
通过使用LabVIEW的数据采集和信号处理功能,可以实现实时数据的可视化和分析。
6. 汽车测试系统:LabVIEW可用于设计和实现汽车测试系统,例如发动机性能测试、车辆动力学测试等。
通过使用LabVIEW的控制和数据采集功能,可以实现汽车性能的准确测试和分析。
7. 电力系统监测:LabVIEW可以用于监测和控制电力系统的各个方面,例如电压、电流、功率等。
通过使用LabVIEW的实时控制和数据处理功能,可以实现电力系统的稳定性监测和故障诊断。
8. 水处理系统:LabVIEW可用于设计和控制各种水处理系统,例如水质监测和净化系统。
LabVIEW的优势和应用领域解析LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一款由美国国家仪器公司(National Instruments)开发的图形化编程语言和开发环境。
相比传统的文本编程语言,LabVIEW的独特之处在于其可视化的操作界面和数据流图语言,使得用户可以轻松地创建各种各样的虚拟仪器和控制系统。
本文将从LabVIEW的优势和应用领域两个方面来解析该软件的特点。
一、LabVIEW的优势1.图形化编程界面:LabVIEW采用图形化编程界面,让用户通过拖拽和连接图标来编写程序,而不是繁琐的输入代码。
这种直观的编程方式不仅能够降低编程门槛,还能够提高编程效率,并且使得程序更易于理解和维护。
2.模块化开发:LabVIEW支持模块化开发,用户可以将程序按照功能模块进行划分,并且可以轻松地添加、删除或替换模块,以实现更加灵活和可扩展的程序设计。
这种模块化的开发方式使得LabVIEW在大型项目或长期维护的项目中具备更好的可维护性和可扩展性。
3.丰富的函数库:LabVIEW提供了丰富的函数库,涵盖了各种各样的领域,包括信号处理、控制系统、图像处理、通信等。
这些函数库的存在,使得用户只需要简单的拖拽和连接图标即可完成复杂的任务,无需从零开始编写代码。
这大大提高了开发效率和代码的重用性。
4.强大的数据分析能力:LabVIEW具备强大的数据分析能力,用户可以通过内置的统计分析工具、信号处理工具和曲线拟合工具等,进行各种数据的处理和分析。
此外,LabVIEW还支持与MATLAB的集成,用户可以直接调用MATLAB的各种算法和函数,进一步扩展数据分析的能力。
二、LabVIEW的应用领域1.科学实验和研究:LabVIEW在科学实验和研究领域有着广泛的应用。
科学家可以利用LabVIEW来构建实验控制系统、数据采集系统和实时监测系统,用于各种实验数据的采集、记录和分析。
视觉导向机器人使用LabVIEW坐标标定方法使用LabVIEW和用于DENSO的ImagingLab RoboTIcs库,机器视觉和机器人系统可以集成在一个应用程序中。
本文介绍了使用相同坐标系统在机器视觉系统和机器人系统之间进行标定的方法。
1. 背景本文是用于DENSO的ImagingLab RoboTIcs库参考指南的一部分,并且假设您已经熟悉该库的基本使用方法。
如果需要回顾这些主题或阅读该机器人库的介绍,请点击上文的参考指南的链接。
2. 标定机器视觉系统和机器人之间的桥梁是共享的坐标系。
机器视觉系统定位相应部位并将位置汇报给机器人,但是要指导机器人移动到该位置,系统必须将坐标转换为机器人可以接受的单位。
标定可以让机器视觉系统可以用实际世界的单位(例如毫米)报告位置,而这正是机器人的笛卡儿坐标系所使用的单位。
标定的常见方法是使用点网格。
要获得关于图像标定的进一步的信息,请参阅NI视觉概念手册。
您可以使用点网格对机器视觉系统进行标定,还可以对带有机器视觉系统的机器人进行标定。
在标定机器视觉系统时,您必须选择原点定义x-y平面。
通常选择位于角落的点作为原点,然后选择行或列作为x轴。
为机器人创建坐标系的方法是相似的,因此您使用机器视觉系统的标定网络的原点作为机器人的原点。
方法很简单,只要将机器人移动到该点,将该位置存储为机器人控制器上的位置变量,在x轴和y轴中移动机器人,将这些位置作为位置变量进行存储。
您可以使用LabVIEW或DENSO的教学模式存储这些位置变量。
完成这些之后,您可以使用DENSO 的教学模式根据先前所存储的三个位置变量自动计算坐标系或工作区域。
要使用DENSO 的教学模式的自动计算工具,从主屏幕选择手臂附加功能工作自动计算。
在打开的自动计算菜单中,只需选择之前存储的原点、x轴和x-y平面相应的位置变量即可。
在自动计算完成并且将最近创建的工作设为当前使用的工作之后,您可以直接将已标定的机器视觉系统位置直接输入到机器人的笛卡儿移动VI中。