4.7 運動控制及軌跡規劃GUI界面
GUI (Graphical User Interface)界面是用戶友好型的圖形用戶操作窗口,方便用戶 對機器人進行操作。
Python語言有GTK、Pygame、PyQt4、Tkinter等多種界面開發工具包,每種工具包
都有自己的特點及優勢。編寫的Delta機器人運動控制GUI界面應滿足如下要求:
編程簡單,能夠在Linux下的ROS機器人操作系統下使用,能夠準確的發布命令, 并實現與Galil運動控制卡之間的實時通信。
界面簡潔,通過簡單的培訓即可對Delta機器人進行熟練地控制。
根據以上要求,選取GTK開發工具包編寫Delta機器人的運動控制GUI界面,Delta 機器人的運動控制主界面如圖4-16所示:
圖4-10 Delta機器人運動控制主界面 Status Indicator為狀態指示燈區:
Emergency:急停指示燈,綠色表示正常運行,紅色表示處于急停狀態。 Ready:機械手準備就緒指示燈,綠色表示準備就緒,紅色表示未完成準
Run:運行指示燈,機械手運行時該指示燈為綠色,停止時該指示燈為暗 灰色。
Stop:暫停指示燈,機械手停止運行時該指示燈的綠色,正常運行時該指 示燈為暗灰色。
Data:數據指示燈,數據計算完成后該指示燈為綠色,否則該指示燈為暗 灰色。
Done:動作完成指不燈,動作完成后該指;燈為綠色,否則該指不燈為暗 灰色。
Power Control為電源指示燈區:
Power:電源指示燈,供電狀態該指示燈為紅色,斷電狀態該指示燈為綠
色。
Servo:伺服指示燈,伺服開啟該指示燈為紅色,否則該指示燈為綠色。 Manual為機械臂手動控制區:
Jogx+、Jogx-:對x軸進行手動控制,抬高或降低x軸。
Jogz+、Jogz-:對z軸進行手動控制,抬高或降低z軸。
Home為機械臂回零控制區:
Home:回零按鈕,使機器人回零到初始姿態,當機器人的機械臂擋住接近 開關時機械臂停止運動,機器人完成初始狀態定位。
HomeReady:回零確認按鈕,點擊該按鈕確認回零動作完成。
Speed速度控制區:
Speedless:無極調速區,可以用鼠標拖動調節機器人的運行速度。 Mechanical Gear:速度調節按鈕,Fast、Medium、Slow三個檔位速度分另ij 為120次/分、90次/分、60次/分。
Position機械人末端執行器位置顯示區:
x,y:分別表示機器人末端執行器的空間位置。
Delta機器人軌跡規劃GUI界面如圖4-17所示:
Offline離線軌跡規劃區:
Starting Point:機器人末端執行器起始點(物體抓?。┪恢?。
Terminal Point:機器人末端執行器終止點(物體釋放)位置。
Online實時在線軌跡規劃區:
Vision:視覺傳感器指示燈,實時在線軌跡規劃時,視覺傳感器正常運行 該指示燈為綠色,否則該指示燈為紅色;離線軌跡規劃時,該指 82
示燈為暗灰色。
Planning Approach軌跡規劃方式選擇區:
Offline:離線軌跡規劃。
Online:實時在線軌跡規劃。
Tragectory Generation 軌跡生成區:
Joint Space:關節空間軌跡規劃按鈕。
Workspace:工作空間軌跡規劃按鈕。
Mix Space:關節空間和工作空間的混合空間軌跡規劃按鈕。
4.8本章小結
本章主要闡述了 Delta機器人的運動控制系統,簡要的介紹了離線軌跡規劃和實時 在線軌跡規劃的應用場合,并對兩種軌跡規劃的優缺點進行了陳述,在Linux系統的機 器人操作系統ROS下搭建了機器人的軟硬件,編寫了機器人的Galil運動控制卡程序, 從Copley驅動器中分別讀取了三種軌跡規劃方法得到的運動控制曲線參數,證明了三 種軌跡規劃方法的實用性,并對其運動學和動力學實驗結果進行了對比,得到了關節空 間和混合空間的軌跡規劃方法更適合機器人實際控制的結論。最后,為了實現用戶友好 型操作,編寫了機器人的運動控制GUI界面。
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