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来源：职称驿站所属分类：电子技术论文 发布时间：2014-11-11浏览：39次
工业智能机器人是集合材料科学、机电一体化技术、传感器技术、计算机编程、控制技术等多门学科于一体的一门自动化控制技术科学，它的发展程度是一个国家工业生产能力和科技实力的重要水平线，工业机器人技术的进步和发展是21世纪工业自动化最有说服力的成就之一。
摘 要：近些年来，名为“射频识别(RFID)”的自动识别技术在逐步的兴起。如果将RFID技术应用到工业的智能机器人上，结合标签的唯一性，给装有 RFID阅读器的工业机器人定位。利用RFID标签提供给工业机器人更多的信息，从而更好地控制工业机器人按照指定的标签顺序去工作。
关键词：中国论文网,射频识别,机器人,运动控制
如果将射频识别(RFID)技术应用于工业机器人中，可以让工业机器人获得更多的外在信息，这些信息能够给机器人更为准确的定位，从而能够更好发挥 RFID的技术特点，来使智能机器人获得更好的自动性，为工业生产和工业装配企业更多的节省人力资源。现今，RFID的应用逐步被技术人员以及科技人员所重视，对RFID用在工业智能机器人上的研究，可以开拓一条新的思路和应用方向，工业智能机器人也将更为灵活的服务于生产。
该文基于西门子RFID识别系统的技术特点与机器人的融合，进行三菱RV-3SD六自由度工业机器人系统的运动控制的实验研究。为工业机器人的装配和自动化顺序控制提供了一种新思路。
1 射频识别技术
1.1 射频识别系统概况
射频识别(Radio Frequency Identi
fication，RFID)又称电子标签、无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。射频识别的识别工作无须认为的干涉，能够工作于生产环境恶劣的场地或车间。RFID技术可识别高速运动的产品或工业配件并可同时识别多个它们上的多个标签，操作快捷方便。与传统的条形码系统、接触式IC卡等不同，同其他识别系统相比，射频识别系统具有许多优点，随着集成电路技术的发展与成熟，射频识别技术有着更广阔的市场。
1.2 西门子RFID识别系统
西门子RFID识别系统主要采用西门子RF260R读写器、电子标签。
西门子RF260R是带有集成天线的读写器。设计紧凑，非常适用于装配。该读写器配有：一个RS232接口，带有3964传送程序，用于连接到PC系统、S7-1200、三菱等其他控制器。
该文探讨设计的工业机器人装配控制中所使用的RFID就是西门子RF260R系统。
2 控制系统的设计方案
控制系统由PLC和相关应用模块、上位机、RFID、智能识别系统以及传感器构成。PLC选用日本三菱公司的FX3U-64MT系列，该系列采用模块化设计，支持“热插拔”，有多重数字量I/O模块可供选择，且可加以太网通信模块FX3U-ENET-L，便于和同类CPU、通信模块以及工业机器手的以太网通讯。上位机采用与日本三菱产品配套的Unity Pro S开发软件，完成上位机软件的开发和PLC程序的编写。上位机通过USB接口与PLC的CPU进行通信，实现程序的下载、运行和实时监控。通过PLC程序对RFID的标签读入写入进行控制，使其能够为装配单元的各个类别(比如颜色大小等)写入唯一性的标签。在系统工作时，RFID能够识别唯一性的标签，并将标签信号传输给机器人，使机器人能够辨别这个单元是否需要抓取。如需抓取，抓取后，精确的运送到装配位置，并循环往返运动。图1为控制系统示意图。
三菱RV-3SD六自由度工业机器人系统由机器人本体、机器人控制器、示教单元、输入输出信号转换器和抓取机构组成，装备多种夹具、吸盘、量具、工具等，可对工件进行抓取、吸取、搬运、装配、打磨、测量、拆解等操作，也可以抓取智能视觉相机对工件、装配过程进行实时视觉检测操作。
对传送带上产品的采用光电传感器来机器人传送启动信号，当产品通过传感器，并且RFID读入的标签满足需求装配的信号，机器人开始工作。
当装配工作结束或者装配工作台装满后，由智能视觉系统对装配的合格与否进行最后检测。工件的高度和颜色等信息预先存入到上位机中，智能视觉系将拍摄的信息数字化到PLC中，并由PLC程序判断合格与否。最后进行合格产品和次品的分拣工作。
3 RFID系统的软件设计
3.1 RFID第三方控制器使用时传输数据
RFID与PLC连接使用时，需要进行数据交互，当实现相对应功能时，需要RFID向PLC中传送相对应的16进制数，以获取PLC反馈的16进制数，逐级交互，产生逻辑关系。
下面的数据传送关系中，PLC向RFID传送数据的时候用OUT表达，当RFID向PLC传送数据时用IN表达。
上电：IN： ff IN： fc IN： 02 OUT： 10 IN： 02 00 0f 10 03 1e
启动：OUT： 02 IN： 10 OUT： 0a 00 00 00 25 02 00 00 01 00 01 10 03 3e IN： 10 IN： 02 OUT： 10 IN： 05 00 00 01 02 00 10 03
停止：OUT： 02 IN： 10 OUT： 03 0a 00 02 10 03 18 IN： 10 02 OUT： 10 IN： 02 0a 19 10 03 02
读标签：OUT： 10 OUT： 02 IN： 10 OUT： 05 02 00 00 00 10 10 10 03 14 发现标签及标签：IN： 10 IN： 02 OUT： 10 IN： 01 0f 00 00 01 10 03 19 OUT： 10 IN： 02 OUT： 10 IN： 15 02 00 00 00 10 10 31 32 33 34 35 36 37 38 39 61 62 63 64 65 66 00 10 03 32
标签离开：IN： 02 OUT： 10 IN： 04 0f 00 00 00 10 03 18
写标签：OUT： 10 OUT： 02 IN： 10 OUT： 15 02 00 00 00 10 10 31 32 33 34 35 36 37 38 39 61 62 63 64 65 66 00 10 03 32 IN： 10 IN： 02 OUT： 10 IN： 02 01 00 10 03 10
3.2 RFID写标签的PLC程序
首先对RFID系统的整体进行初始化，对进行读操作的标签的信息进行系统的分析，使这些数据接收初始化操作，方便后续智能机器人进行运作时数据进行调用。之后进行上电、启动、发现标签、写标签等的PLC数据交换编辑，这个过程中的数据来自上位机中储存的数据，这些数据决定了装配工件的位置、大小、颜色、序号等有用信息。最后将这些数据进行分析，即按照工艺要求如何进行装配，好顺序后，将这些数据按照装配顺序进行排序，逐步写入到PLC中。为了数据写入的有效性，要在程序最后读写一次停止及标签离开的数据信息。
3.3 RFID读标签的PLC程序
RFID读标签的PLC程序要写在整体自动化的控制程序中，保证自动化运行的逻辑性。程序如RFID写标签的编辑大致相同，不同的地方在于PLC要读写一次“写标签”中的初始数据，并将信息进行计算，即读入的数据与不参加自动化控制的空白数据转化二进制，然后求和的异或，使之数值等于16进制数ff。
4 结语
该文对RFID系统在工业智能机器人中的地位及作用进行了阐述，并对RFID系统在工业智能机器人整体自动化体系中的应用进行了设计。现今，如文中的技术应用在科研以及教学中，已逐步成熟，发现对工业装配、生产能提高不俗的效率，并在些许生产单位中已有身影。希望本技术能在今后的工业科技发展中，占有更重要的地位。
《中国论文网投稿范文工业智能机器人中RFID应用技术的研究》
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