今天，正運(yùn)動小助手給大家分享一下EtherCAT運(yùn)動控制卡之ECI2828如何使用C#建立SCARA等機(jī)器人的正解和逆解和進(jìn)行SCARA機(jī)械手的控制?？捎糜跈C(jī)器人上下料和機(jī)器人焊接等其它適用的場景。

　　一ECI2828硬件介紹

　　ECI2828系列運(yùn)動控制卡支持多達(dá)16 軸直線插補(bǔ)、任意圓弧插補(bǔ)、空間圓弧、螺旋插補(bǔ)、電子凸輪、電子齒輪、同步跟隨、虛擬軸和機(jī)械手指令等;采用優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的運(yùn)動控制。

　　ECI2828系列運(yùn)動運(yùn)動控制卡支持以太網(wǎng)，232 通訊接口和電腦相連，接收電腦的指令運(yùn)行，可以通過EtherCAT總線和CAN總線去連接各個(gè)擴(kuò)展模塊，從而擴(kuò)展輸入輸出點(diǎn)數(shù)或運(yùn)動軸。

　　ECI2828系列運(yùn)動控制卡的應(yīng)用程序可以使用 VC、VB、VS、C++以及C#等軟件來開發(fā)，程序運(yùn)行時(shí)需要?jiǎng)討B(tài)庫 zmotion.dll。調(diào)試時(shí)可以把ZDevelop軟件同時(shí)連接到控制器，從而方便調(diào)試，方便觀察。

　　ECI2828系列典型連接配置圖

　　二C#語言進(jìn)行運(yùn)動控制開發(fā)

　　一新建WinForm項(xiàng)目并添加函數(shù)庫

　　1.在VS2015菜單“文件”→“新建”→ “項(xiàng)目”，啟動創(chuàng)建項(xiàng)目向?qū)А?/p>

　　2.選擇開發(fā)語言為“Visual C#”和.NET Framework 4以及Windows 窗體應(yīng)用程序。

　　3.找到廠家提供的光盤資料里面的C#函數(shù)庫，路徑如下(64位庫為例)：

　　A.進(jìn)入廠商提供的光盤資料找到“8.PC函數(shù)”文件夾，并點(diǎn)擊進(jìn)入。

　　B.選擇“函數(shù)庫2.1”文件夾。

　　C.選擇“Windows平臺”文件夾。

　　D.根據(jù)需要選擇對應(yīng)的函數(shù)庫這里選擇64位庫。

　　E.解壓C#的壓縮包,里面有C#對應(yīng)的函數(shù)庫。

　　F.函數(shù)庫具體路徑如下。

　　4.將廠商提供的C#的庫文件以及相關(guān)文件復(fù)制到新建的項(xiàng)目中。

　　A.將zmcaux.cs文件復(fù)制到新建的項(xiàng)目里面中。

　　B.將zaux.dll和zmotion.dll文件放入bin\debug文件夾中。

　　5.用VS打開新建的項(xiàng)目文件，在右邊的解決方案資源管理器中點(diǎn)擊顯示所有，然后鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊zmcaux.cs文件，點(diǎn)擊包括在項(xiàng)目中。

　　6.雙擊Form1.cs里面的Form1，出現(xiàn)代碼編輯界面，在文件開頭寫入 using cszmcaux,并聲明控制器句柄g_handle。

　　至此項(xiàng)目新建完成，可進(jìn)行C#項(xiàng)目開發(fā)。

　　二查看PC函數(shù)手冊

　　1.PC函數(shù)手冊也在光盤資料里面，具體路徑如下：“光盤資料\8.PC函數(shù)\函數(shù)庫2.1\ZMotion函數(shù)庫編程手冊 V2.1.pdf”。

　　2.PC編程，一般如果網(wǎng)口對控制器和工控機(jī)進(jìn)行鏈接。網(wǎng)口鏈接函數(shù)接口是ZAux_OpenEth();如果鏈接成功，該接口會返回一個(gè)鏈接句柄。通過操作這個(gè)鏈接句柄可以實(shí)現(xiàn)對控制器的控制。

　　ZAux_OpenEth()接口說明：

　　指令7 ZAux_OpenEth

　　3. 機(jī)械手正解指令ZAux_Direct_Connreframe()介紹：

　　指令11 ZAux_Direct_Connreframe

　　4. 機(jī)械手逆解指令ZAux_Direct_Connframe()介紹：

　　指令10 ZAux_Direct_Connframe

　　三C#開發(fā)建立SCARA機(jī)械手的正逆解運(yùn)算

　　1.例程界面如下。

　　2.應(yīng)用場景：機(jī)器人上下料和機(jī)器人焊接等其它適用的場景。

SCARA水平機(jī)械手結(jié)構(gòu)圖

　　3.SCARA機(jī)械手TABLE表結(jié)構(gòu)參數(shù)說明：

　　TABLE(tablenum,L1,L2,Pules1OneCircle,Pules2OneCircle[Pules3OneCircle,L3][,ZDis])

　　4.鏈接按鈕的事件處理函數(shù)中調(diào)用鏈接控制器的接口函數(shù)ZAux_OpenEth()，與控制器進(jìn)行鏈接,鏈接成功后啟動定時(shí)器監(jiān)控控制器的IO狀態(tài)。

　　//鏈接控制器private void Link_Click(object sender, EventArgs e){ zmcaux.ZAux_OpenEth(IP_List.Text, out g_handle); if (g_handle != (IntPtr)0) { timer1.Enabled = true; //設(shè)置鏈接狀態(tài)按鈕 status.BackColor = System.Drawing.Color.Green; status.Text = "已鏈接"; } else { MessageBox.Show("控制器鏈接失敗，請檢測IP地址!", "警告"); //設(shè)置鏈接狀態(tài)按鈕 status.BackColor = System.Drawing.Color.Red; status.Text = "已斷開"; }}

　　5.通過定時(shí)器監(jiān)控機(jī)械手的關(guān)節(jié)軸和虛擬軸位置信息。

　　//定時(shí)器1private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e){ float[] dpos_float = new float[8]; //獲取關(guān)節(jié)軸位置信息 for (int i = 0; i < 4; i++) { zmcaux.ZAux_Direct_GetDpos(g_handle, i, ref dpos_float[i]); } //獲取虛擬軸位置信息 for (int i = 0; i < 4; i++) { zmcaux.ZAux_Direct_GetDpos(g_handle, i + 6, ref dpos_float[i + 4]); } DPOS_J1.Text = Convert.ToString(dpos_float[0]); DPOS_J2.Text = Convert.ToString(dpos_float[1]); DPOS_J3.Text = Convert.ToString(dpos_float[2]); DPOS_J4.Text = Convert.ToString(dpos_float[3]); DPOS_X.Text = Convert.ToString(dpos_float[4]); DPOS_Y.Text = Convert.ToString(dpos_float[5]); DPOS_Z.Text = Convert.ToString(dpos_float[6]); DPOS_U.Text = Convert.ToString(dpos_float[7]);}

　　6.通過機(jī)械手正解按鈕的事件處理函數(shù)建立SCARA機(jī)械手的正解。

　　//建立正解private void Connreframe_Click(object sender, EventArgs e){ if (g_handle != (IntPtr)0) { int[] AxisList = new int[4]; int[] V_AxisList = new int[4]; float[] Pules = new float[4]; //獲取UI界面上關(guān)節(jié)軸的脈沖當(dāng)量 Pules[0] = float.Parse(Pules1OneCircle.Text) / 360; Pules[1] = float.Parse(Pules2OneCircle.Text) / 360; Pules[2] = float.Parse(Pules3OneCircle.Text) / 360; Pules[3] = float.Parse(Pules4OneCircle.Text) / float.Parse(Zdis.Text); //關(guān)節(jié)軸參數(shù)設(shè)置 for (int i = 0; i < 4; i++) { zmcaux.ZAux_Direct_SetAtype(g_handle, i, 1); zmcaux.ZAux_Direct_SetUnits(g_handle, i, Pules[i]); zmcaux.ZAux_Direct_SetDpos(g_handle, i, 0); zmcaux.ZAux_Direct_SetSpeed(g_handle, i, 100); zmcaux.ZAux_Direct_SetAccel(g_handle, i, 1000); zmcaux.ZAux_Direct_SetDecel(g_handle, i, 1000); zmcaux.ZAux_Direct_SetClutchRate(g_handle, i, 100000); } //虛擬軸設(shè)置 for (int i = 0; i < 4; i++) { zmcaux.ZAux_Direct_SetAtype(g_handle, i + 6, 0); zmcaux.ZAux_Direct_SetUnits(g_handle, i + 6, 1000); zmcaux.ZAux_Direct_SetSpeed(g_handle, i + 6, 100); zmcaux.ZAux_Direct_SetAccel(g_handle, i + 6, 1000); zmcaux.ZAux_Direct_SetDecel(g_handle, i + 6, 1000); } zmcaux.ZAux_Direct_SetUnits(g_handle, 8, Pules[2]); //table 表參數(shù)填寫 float[] pfValue = new float[7]; pfValue[0] = float.Parse(L1.Text); pfValue[1] = float.Parse(L2.Text); pfValue[2] = float.Parse(Pules1OneCircle.Text); pfValue[3] = float.Parse(Pules2OneCircle.Text); pfValue[4] = float.Parse(Pules3OneCircle.Text); pfValue[5] = float.Parse(L3.Text); pfValue[6] = float.Parse(Zdis.Text); zmcaux.ZAux_Direct_SetTable(g_handle, 1000, 7, pfValue); //建立正解 for (int i = 0; i < 4; i++) { V_AxisList[i] = i + 6; AxisList[i] = i; } zmcaux.ZAux_Direct_Connreframe(g_handle, 4, V_AxisList, 1, 1000, 4, AxisList); //設(shè)置按鈕背景顏色 Connreframe.BackColor = Color.Green; Connframe.BackColor = Color.Red; }}

　　7.通過機(jī)械手逆解按鈕的事件處理函數(shù)建立SCARA機(jī)械手的逆解。

　　//建立逆解private void Connframe_Click(object sender, EventArgs e){ if (g_handle != (IntPtr)0) { int[] AxisList = new int[4]; int[] V_AxisList = new int[4]; float[] Pules = new float[4]; //獲取界面上關(guān)節(jié)軸的脈沖當(dāng)量 Pules[0] = float.Parse(Pules1OneCircle.Text) / 360; Pules[1] = float.Parse(Pules2OneCircle.Text) / 360; Pules[2] = float.Parse(Pules3OneCircle.Text) / 360; Pules[3] = float.Parse(Pules4OneCircle.Text) / float.Parse(Zdis.Text); //關(guān)節(jié)軸參數(shù)設(shè)置 for (int i = 0; i < 4; i++) { zmcaux.ZAux_Direct_SetAtype(g_handle, i, 1); zmcaux.ZAux_Direct_SetUnits(g_handle, i, Pules[i]); zmcaux.ZAux_Direct_SetDpos(g_handle, i, 0); zmcaux.ZAux_Direct_SetSpeed(g_handle, i, 100); zmcaux.ZAux_Direct_SetAccel(g_handle, i, 1000); zmcaux.ZAux_Direct_SetDecel(g_handle, i, 1000); zmcaux.ZAux_Direct_SetClutchRate(g_handle, i, 100000); } //虛擬軸設(shè)置 for (int i = 0; i < 4; i++) { zmcaux.ZAux_Direct_SetAtype(g_handle, i + 6, 0); zmcaux.ZAux_Direct_SetUnits(g_handle, i + 6, 1000); zmcaux.ZAux_Direct_SetSpeed(g_handle, i + 6, 100); zmcaux.ZAux_Direct_SetAccel(g_handle, i + 6, 1000); zmcaux.ZAux_Direct_SetDecel(g_handle, i + 6, 1000); } zmcaux.ZAux_Direct_SetUnits(g_handle, 8, Pules[2]); //table 表參數(shù)填寫 float[] pfValue = new float[7]; pfValue[0] = float.Parse(L1.Text); pfValue[1] = float.Parse(L2.Text); pfValue[2] = float.Parse(Pules1OneCircle.Text); pfValue[3] = float.Parse(Pules2OneCircle.Text); pfValue[4] = float.Parse(Pules3OneCircle.Text); pfValue[5] = float.Parse(L3.Text); pfValue[6] = float.Parse(Zdis.Text); zmcaux.ZAux_Direct_SetTable(g_handle, 1000, 7, pfValue); //建立正解 for (int i = 0; i < 4; i++) { V_AxisList[i] = i + 6; AxisList[i] = i; } zmcaux.ZAux_Direct_Connframe(g_handle, 4, AxisList, 1, 1000, 4, V_AxisList); //設(shè)置按鈕背景顏色 Connreframe.BackColor = Color.Red; Connframe.BackColor = Color.Green; }}

　　8.通過點(diǎn)動按鈕來控制相關(guān)軸的點(diǎn)動運(yùn)動。

　　//關(guān)節(jié)軸J1軸點(diǎn)動運(yùn)行private void J1_Forword_MouseDown(object sender, MouseEventArgs e){ int axisnum, mode; axisnum = -1; mode = 0; if (((Button)sender).Name == "J1_Forword") { axisnum = 0; mode = 1; } else if (((Button)sender).Name == "J1_Neg") { axisnum = 0; mode = -1; } zmcaux.ZAux_Direct_Single_Vmove(g_handle, axisnum, mode);}//關(guān)節(jié)軸J1軸點(diǎn)動停止private void J1_Forword_MouseUp(object sender, MouseEventArgs e){ zmcaux.ZAux_Direct_Single_Cancel(g_handle, 0, 2);}

　　四調(diào)試與監(jiān)控

　　編譯運(yùn)行例程，同時(shí)連接ZDevelop軟件和機(jī)械手仿真軟件對機(jī)械手的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。

　　1.ZDevelop軟件監(jiān)控的關(guān)節(jié)軸和虛擬軸的坐標(biāo)位置。

　　2.機(jī)械手仿真軟件對機(jī)械手的空間的空間位置監(jiān)控。

　　3.視頻演示

　　本次，正運(yùn)動技術(shù)EtherCAT運(yùn)動控制卡的SCARA等機(jī)器人指令的應(yīng)用，就分享到這里。

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