v丨p卡是什麼意思
之前，我們分享了MCC800P的應用案例
《解決方案|AOI自動光學檢測裝置應用》
，其中就涉及到scara機械手執行結構。
為什麼要選用這類系統方案？如何實現精準控制？
這次，我們從
運動學演算法
角度，解析MCC800P控制卡與關節型機械手的
應用優勢、控制原理和操作方法
。希望對你有所幫助！
1.
1.
［Application prospect of simplemanipulator］
人口紅利消失、人力成本提高，促使工業領域內部對自動化需求越來越大。“安全生產”激勵約束政策、“智慧製造”扶持政策，從外部強力推動工業生產模式變革。
一些操作簡單、重複度高、危險係數大的工作場合，用“機器”替換“人力”已經成為必然趨勢。
【簡易機械手的應用前景】
多關節機械手是一種仿“人手”執行機構，它的應用有效促進了生產力發展。近年來，視覺伺服機械手系統、協作型機械手系統等高階系統發展迅猛，是很多企業的理想生產工具。
然而，
比如典型的上下料工作，現已逐步被機械手等自動化部件代替。
，在一些成本敏感的行業，不少企業陷入“想用又不敢用”的窘境，亟需一些經濟型方案降低投產成本。
作為機械手系統核心部件的專用控制器，價格始終居高不下
這也是設計本套系統的初衷！
2.
Overview of Control Principle
基於
2.
的特性，在一些對路徑軌跡，精度要求不高的簡單應用場合，可以由上位機進行軌跡規劃，然後透過呼叫點位或插補指令，使控制卡輸出控制指令，進而使執行部件執行到目標位置。
【控制原理概述】
MCC800P開放性
［Kinematic algorithm］
3.
3.
【運動學演算法】
運動學演算法分為
3.1
和
什麼是運動學演算法？
兩類，其中正運動學演算法（正解）以電機位置作為輸入計算出指尖位置，逆運動學演算法（逆解）以指尖位置作為輸入計算出各電機位置。如圖3-1所示
研控MCC800P運動控制卡
運動學演算法是實際電機位置與指尖位置的關係式。
正運動學演算法
逆運動學演算法
圖 3-1
使用者可以根據期望的指尖運動目標位置和當前位置，透過逆運動學演算法計算出實際電機的運動軌跡。
#n表示第n號電機，x表示指尖位置，kx表示電機位置，電機位置與指尖位置僅是線性關係，它們雖然也包含正逆運動演算法，但演算法僅僅是：
3.2
運動學演算法設定
如果電機位置與指尖位置之間的關係，並非簡單的線性關係，就不能使用這樣的定義方式。
1. 線性定義方式：#n->kx：
非線性的軸定義需在上位機加入正逆解子程式，來指定電機位置與指尖位置的關係。使用正逆運動學演算法之後，計算出各電機的實際輸出，然後按照和點位運動相同的運動規劃方式來規劃運動軌跡。
在執行運動程式之前，應先執行正運動學程式，根據當前電機位置確定指尖的初始位置，然後對指尖目標位置執行逆運動學程式計算出各電機的目標位置。
逆運動學等式：#1（電機位置）=1000X（指尖座標），
正運動學等式：X（指尖橫座標）=（1/1000）#n（電機位置）
此處以一個2軸scara機械手（圖3-2）為例進行正逆解公式推導。
MCC800P運動控制卡
2. 非線性定義方式：#n->I：
指尖以 X/Y 為橫/縱座標 A 和 B 為關節角度，即實際電機位置，L1=20cm，L2=15cm。
3.3
MCC800P運動控制卡
運動學公式推導
研控MCC800P運動控制卡
圖3-2
正解演算法：用A，B表示X，Y
採用MCC800P控制scara機械手，如上圖3-2，可依次採用以下步驟：
逆解演算法：用X，Y表示A，B
3.4
操作方法及步驟
重複執行以上步驟即可達到scara的定位目的。
l假定A=0, B=0位置為原點位置，開機後，兩個軸各自回到原點。
l已知當前各電機的實際位置，此時可以用正解演算法計算出指尖的位置（L1+L2,0）。
本方法適用於對指尖軌跡無明確要求的應用場合，若對指尖軌跡有嚴格要求，可使用帶有速度前瞻功能的MCC800S運動控制卡。
l若下一指尖位置為（m，n），則可以根據逆運動學演算法計算出角A,B的實際大小，然後速度規劃後呼叫MCC800P點位運動函式執行到目標位置。
4.
［About MCC800P］
MCC800P由研控科技獨立研發，是一款基於PCI匯流排的運動控制卡，用於控制步進電機和伺服系統。
透過ARM和FPGA進行運動規劃，可同時控制1-8軸伺服或步進電機，檢測8路數字編碼器輸入訊號。支援直線、圓弧插補，支援梯形、S形加減速的點位運動控制，以及運動中變速、變位置功能。
位置指令可用單路脈衝（脈衝+方向）或雙路脈衝（CW+CCW）方式輸出；最高脈衝頻率可達4Mhz，脈衝可以是差分式或單端方式輸出。
MCC800P配套端子板支援多路通用I/O，支援高速位置鎖存、高速位置比較輸出，外部匯流排I/O擴充套件，能滿足使用者的各種控制要求。
產品配套Windows XP及以上版本的動態連結庫，開放性強，方便使用者編寫自己的應用軟體。同時提供Motion除錯軟體，用於演示此卡功能、測試運動控制卡、電機及驅動、運動平臺的工作狀況等。