Analiza mocy obliczeniowej platform sprzętowych dla algorytmu sterowania robota hybrydowego

• Autorzy: Gac Konrad , Petko Maciej

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2022.07.07

Warianty tytułu

EN

The assembly of a five-axis hybrid robot consisting of the parallel and the serial manipulator

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule opisano konstrukcję pięcioosiowego robota hybrydowego składającego się z manipulatora równoległego i szeregowego, do budowy których, wykorzystano napędy PMSM. Zaprezentowano przyjęty model dynamiki robota oraz rozwiązanie zadania odwrotnego kinematyki wraz z pochodnymi. W wybranych platformach sprzętowych, typu FPGA i DSP, zaimplementowano algorytm śledzenia trajektorii układu sterowania robotem. Wyniki przeprowadzonych testów pozwoliły na analizę mocy obliczeniowej układów, i ich porównanie.

EN

The article describes the assembly of a five-axis hybrid robot consisting of the parallel and the serial manipulator, for the construction of which Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) were used. The adopted model of robot dynamics and the solution of the task of inverse kinematics with derivatives are presented. In selected hardware platforms, such as FPGA and DSP, the trajectory tracking algorithm of the robot control system has been implemented. The results of the tests carried out enabled the analysis of the computing power of the systems and their comparison.

Słowa kluczowe

PL

układ sterowania ze sprzężeniem w przód metodą wyliczanych momentów CTM; napęd PMSM; robot hybrydowy; układ FPGA; DSP

EN

trajectory tracking control algorithm of the hybrid robot; PMSM motor; FPGA; DSP

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2022
• Tom: R. 98, nr 7
• Strony: 42--49
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Gac Konrad

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Katedra Robotyki i Mechatroniki, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

• https://orcid.org/0000-0001-6150-4710

autor

Petko Maciej

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Katedra Robotyki i Mechatroniki, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

• https://orcid.org/0000-0001-7307-6389

Bibliografia

• [1] Suh S.H., Kang S.K., Chung D.H. and Stroud I., “Theory and Design of CNC Systems”, Springer Series in Advanced Manufacturing, London: Springer, (2008)
• [2] L. Sciavicco, B. Siciliano, Modelling and Control of Robot Manipulators, Springer Verlag, (2000)
• [3] Schilling R.J., Fundamentals of Robotic, Analysis and Control, Prentice Hall, (1990)
• [4] Kozłowski K.,Dutkiewicz P., Wróblewski W., Modelowanie i Sterowanie Robotów, PWN, (2012)
• [5] Karpiel G., Petko M., “Triple articulated joint,” PL Patent PL 207 396 B1, Dec. 31, (2010)
• [6] Petko M., Karpiel G., Gac K., Góra G., Kobus K., Ochoński J Trajectory tracking controller of the hybrid robot for milling Mechatronics, Theoretical and applied aspects of modern mechatronics, (2016), No. 37, s. 100–111
• [7] Intel-Altera, karta katologowa Stratix III 3SL150, online http://www.datasheetarchive.com/dlmain/2b564f92343d43dc6eab7400dae06f345e3d0e/M/EP3SL150F1152C2, 2021.
• [8] Texas-Instruments, datasheet TMS-320-F28069, online, http://www.ti.com/general/docs/lit/getliterature.tsp?baseLiteratureNumber=sprs698&fileType=pdf, (2020)
• [9] Intel-Altera, Nios II Software Developer Handbook, online https://www.intel.com/content/dam/www/programmable/us/en/pdfs/literature/hb/nios2/n2sw_nii5v2gen2.pdf, (2021)
• [10] Intel-Altera, Nios II Custom Instruction User Guide, online https://www.intel.com/content/dam/www/programmable/us/en/pdfs/literature/ug/ug_nios2_custom_instruction.pdf, (2021)
• [11] Petko M., Karpiel G., Gac K., Góra G., Kobus K., Ochoński J. CNC system of the 5-axis hybrid robot for milling, Mechatronics Theoretical and applied aspects of modern mechatronics, (2016), No. 37, s. 89–99
• [12] Gac K., Petko M., Góra G., Zmiennoprzecinkowa jednostka numeryczna implementowana w układach reprogramowalnych Projektowanie systemów mechatronicznych, zagadnienia wybrane, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, (2020), s. 137–144
• [13] Texas-Instruments, CCS lib C2800, online, http://www.deyisupport.com/cfsfile.ashx/__key/communityserverdiscussionscomponentsfiles/56/4075.C28x_2D00_FPU_2D00_LIB_2D00_UG.pdf, (2020)
• [14] Kabziński J., Jastrzębski M., Practical implementation of adaptive friction compensation based on partially identified LuGre model, 19th International Conference on Methods and Models in Automation and Robotics (MMAR), IEEE, (2014)

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).