開源機器人控制平臺LinuxCNC介紹與應(yīng)用

1、開源機器人控制平臺LinuxCNC介紹軟件平臺采用最初由美國標準與技術(shù)研究院研制的一套用于機器人與通用數(shù)控機床等運動控制的開放式數(shù)控系統(tǒng)。原名為EMC2,后來改為LinuxCNC,該系統(tǒng)是一個源代碼公開的自由免費軟件，該系統(tǒng)最大支持9軸聯(lián)動控制，內(nèi)置具有前瞻性的實時軌跡規(guī)劃器，通過定制運動學(xué)模塊可支持非笛卡爾空間的運動控制,支持的結(jié)構(gòu)包括機器人關(guān)節(jié)控制和六軸連桿昆蟲機器人控制等。具有較高的科研價值和實際應(yīng)用價值。具備以下特點：1）LinuxCNC支持最多9軸運動控制,內(nèi)置具有前瞻性的實時軌跡規(guī)劃器,可實現(xiàn)軌跡誤差限制、軸同步運動控制、自適應(yīng)進給率控制等功能；2）提供一個適用于RS-274機床編

2、程語言的G代碼解析器，使得機床編程通俗易用，降低了推廣應(yīng)用難度；3）提供了用于模塊化自由配置的HAL層，實現(xiàn)控制系統(tǒng)自由定制與功能靈活擴展；4）通過定制運動學(xué)模塊可支持非笛卡爾空間的運動控制。5）支持多種人機交互圖形界面。包括Tcl/Tk、Python實現(xiàn)的Tkinter等。LinuxCNC是一款構(gòu)建于實時Linux操作系統(tǒng)之上的純軟件數(shù)控系統(tǒng)，具有設(shè)計便捷、靈活、易擴展等優(yōu)點。用戶針對特定的數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用要求，定制相應(yīng)的配置文件、HAL模塊連接以及操作界面即可完成機床控制系統(tǒng)的開發(fā)。鑒于多年使用linuxcnc系統(tǒng)經(jīng)驗，覺得linuxcnc系統(tǒng)具有很大的發(fā)展前景，不單單得益于上述系統(tǒng)自身的優(yōu)點

3、，關(guān)鍵在于它在不斷的向前發(fā)展，且發(fā)展越來越好。linuxcnc目前多用在標準機床控制上，如銑床，雕刻機，具有很顯著的性價比。以后還可能大量用在機器人方面，是它發(fā)展的一個趨勢。新的LinuxCNC2.6版本支持NURBS功能和前瞻控制：14.7G5.1QuadraticB-splineG5.1X-Y-I-J-I-XaxisoffsetJ-YaxisoffsetG5.1createsaquadraticB-splineintheXYplanewiththeXandYaxisonly.TheoffsetsareIforXaxisandJforYaxis.Itisanerrorif:IandJoffs

4、etisnotspecifiedAnaxisotherthanXorYisspecifiedTheactiveplaneisnotG1714.8G5.2G5.3NURBsBlockG5.2X-Y-P-X-Y-P-G5.3Warning:G5.2,G5.3isexperimentalandnotfullytested.G5.2isforopeningthedatablockdefiningaNURBsandG5.3forclosingthedatablock.Inthelinesbetweenthesetwocodesthecurvecontrolpointsaredefinedwithboth

5、theirrelatedweights(P)andtheirparameter(L)whichdeterminestheorderofthecurve(k)andsubsequentlyitsdegree(k-1).UsingthiscurvedefinitiontheknotsoftheNURBscurvearenotdefinedbytheusertheyarecalculatedbytheinsidealgorithm,inthesamewayasithappensinagreatnumberofgraphicapplications,wherethecurveshapecanbemodifiedonlyactingoneithercontrolpointsorweights.LinxuCNC配套的控制卡很難找，目前只有淘寶一家LinuxCNC商家在賣LinuxCNC專用的高速控制卡MotCAT。該控制卡基于工業(yè)以太網(wǎng)開發(fā)，實際應(yīng)用起來還不錯，脈沖