运动控制器使用教程及案例

"《运动控制器使用教程及案例》以运动控制及机器视觉理论为基础，带领读者深入了解运动控制技术在当今各行业的应用开发及开发环境的多样性，了解正运动控制器的软/硬件特点，掌握多种运动控制系统的应用开发。本书提供了不同类型的开发案例，以提高读者的开发能力。
本书主要介绍运动控制各功能在不同领域、不同开发环境下的综合应用。内容包括运动控制基础理论，RTSys 运动控制之 UVW 平台应用，PC 上位机运动控制之 LabVIEW 综合应用、MATLAB 数控加工应用、Python+Qt 综合应用；此外还包含结合机器视觉、不同模型机械手的运动控制行业综合系统，涵盖了使用 C#开发的视觉点胶系统、视觉激光焊接系统、SCARA 机械手视觉定位贴合系统、Delta 机械手视觉分拣系统。"

"孙汉明，山东中科伺易智能技术有限公司总经理，高级工程师，济宁学院儒商学院副教授，曾攻读东华大学工商管理硕士，东华大学企业管理博士。
郑孝洋，专注研究开放式运动控制器，并创立深圳市正运动技术有限公司，开发了基于 FPGA 的运动控制卡，升级替换了日本 NPM 的运动控制芯片，开发了绕线机控制系统，在当时国内市场占有率领先，开发了激光切割雕刻控制系统。
赵建厂，深圳市正运动技术有限公司总经理，深圳市大研工控系统有限公司创始人，曾任深圳市雷赛智能股份有限公司营销总监/子公司董事总经理。
陈光华，深圳市正运动技术有限公司副总经理，曾取得厦门大学计算机及应用理学学士学位。
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目录
第1章 机器视觉基础 1
1.1 机器视觉技术简介 1
1.1.1 机器视觉技术概述 1
1.1.2 机器视觉的应用与学习路径 4
1.2 机器视觉系统硬件的认识与选型 7
1.2.1 工业相机 7
1.2.2 工业镜头 17
1.2.3 机器视觉光源 22
1.3 数字图像处理基础 26
1.3.1 认识数字图像 26
1.3.2 数字图像处理的核心概念 27
1.3.3 常用的数字图像处理操作 32
第2章 运动控制基础 39
2.1 运动控制系统简介 39
2.1.1 运动控制技术概述 39
2.1.2 运动控制的应用与学习路径 39
2.2 运动控制系统硬件的认识与选型 40
2.2.1 伺服驱动器与伺服电机 41
2.2.2 运动控制器 46
2.2.3 运动控制卡 48
2.2.4 激光振镜运动控制器 51
2.2.5 机器视觉运动控制一体机 52
2.3 运动控制系统的理论基础 53
2.3.1 运动控制原理 53
2.3.2 轨迹插补算法 54
2.3.3 速度控制算法 59
2.4 运动控制系统的典型应用 66
2.4.1 点胶系统 66
2.4.2 激光振镜系统 72
第3章 机器视觉与运动控制的开发环境RTSys 80
3.1 全国产一站式集成开发环境 RTSys 80
3.1.1 运动控制应用的开发 80
3.1.2 机器视觉应用的开发 81
3.1.3 人机界面的开发 81
3.1.4 机器人应用的开发 81
3.2 RTSys 编程软件的使用 84
3.2.1 新建项目运行程序 84
3.2.2 在线命令的使用 88
3.2.3 程序调试 90
3.2.4 示波器的使用 94
3.2.5 图像查看 102
3.3 RTSys 编程基础 103
3.3.1 RTBasic 的开发方式 103
3.3.2 自定义变量与子函数 104
3.3.3 寄存器与数据存储 106
3.3.4 运动缓冲 112
3.4 通信方式 117
3.4.1 网口通信 117
3.4.2 串口通信 118
3.4.3 CAN 总线通信 121
3.4.4 EtherCAT 总线通信 122
3.5 运动控制之 UVW 平台应用 128
3.5.1 UVW 平台应用简介 129
3.5.2 UVW 平台应用开发 130
3.5.3 UVW 平台应用功能模块介绍 131
第4章 PC上位机运动控制应用开发 139
4.1 PC 上位机的开发流程 139
4.2 LabVIEW 运动控制应用开发 142
4.2.1 应用功能简介 142
4.2.2 应用开发 142
4.2.3 主要功能界面介绍 144
4.3 MATLAB 数控加工应用开发 148
4.3.1 应用功能简介 148
4.3.2 应用开发 149
4.3.3 主要功能界面介绍 156
4.4 Python 与 Qt 运动控制应用开发 160
4.4.1 应用功能简介 160
4.4.2 应用开发 162
4.4.3 主要功能界面介绍 170
第5章 基于网络型运动控制卡的视觉点胶加工应用 174
5.1 视觉点胶行业应用 174
5.2 视觉点胶系统组成 175
5.2.1 系统组成介绍 175
5.2.2 运动控制子系统应用设备 176
5.3 视觉点胶系统控制原理与应用 176
5.3.1 系统控制原理介绍 176
5.3.2 系统控制应用方式 177
5.4 视觉点胶系统程序设计 178
5.4.1 系统机械结构与控制架构介绍 178
5.4.2 系统程序设计 179
5.4.3 系统界面模块介绍 180
5.5 系统主要功能介绍 185
5.5.1 速度前瞻技术原理 185
5.5.2 连续插补技术原理 187
5.5.3 SP 速度功能和指令介绍 187
5.5.4 连续插补结合速度前瞻技术的应用 188
第6章 基于振镜运动控制器的视觉激光焊接应用 190
6.1 视觉激光焊接系统行业应用 190
6.2 视觉激光焊接系统组成 191
6.2.1 激光器子系统 191
6.2.2 激光振镜 192
6.2.3 扫描场镜 193
6.2.4 视觉子系统 194
6.2.5 控制子系统 195
6.3 视觉激光焊接系统原理与应用 195
6.3.1 系统控制原理介绍 195
6.3.2 数字扫描振镜控制 196
6.3.3 系统控制应用方式 200
6.4 视觉激光焊接系统程序设计 200
6.4.1 系统机械结构与控制架构介绍 200
6.4.2 系统程序设计 202
6.4.3 系统界面模块介绍 202
6.5 系统主要功能介绍 205
6.5.1 视觉定位原理 205
6.5.2 焊接轨迹纠偏控制 207
6.5.3 激光功率跟随控制 211
第7章 基于视觉运动控制一体机的SCARA机械手贴合应用 213
7.1 视觉定位贴合系统行业应用 213
7.2 SCARA 视觉定位贴合系统组成 214
7.2.1 视觉检测子系统 214
7.2.2 SCARA 机械手子系统 215
7.2.3 运动控制子系统 215
7.3 SCARA 视觉定位贴合系统控制原理与应用 217
7.3.1 系统控制原理介绍 217
7.3.2 系统控制应用方式 218
7.4 SCARA 视觉定位贴合系统程序设计 218
7.4.1 系统机械结构与控制架构介绍 218
7.4.2 系统程序设计 219
7.4.3 模块介绍 220
7.5 系统主要功能介绍 225
7.5.1 定位贴合原理 225
7.5.2 旋转纠偏原理 226
7.5.3 定位贴合偏移应用 228
7.5.4 SCARA 机械手原理与应用 231
第8章 基于视觉运动控制一体机的Delta机械手分拣应用 235
8.1 Delta机械手分拣系统的行业应用 235
8.2 Delta机械手视觉分拣系统的组成 236
8.2.1 系统组成介绍 236
8.2.2 视觉检测子系统 236
8.2.3 Delta 机械手子系统 237
8.2.4 运动控制子系统 237
8.3 Delta 机械手视觉分拣系统控制原理与应用 238
8.3.1 系统控制原理介绍 238
8.3.2 系统控制应用方式 238
8.4 Delta 机械手视觉分拣系统程序设计 239
8.4.1 系统控制架构介绍 239
8.4.2 系统程序设计 240
8.5 系统各模块介绍 241
8.5.1 加工界面 242
8.5.2 手动界面 242
8.5.3 参数界面 243
8.5.4 视觉界面 245
8.5.5 IO界面 246
8.6 系统主要功能介绍 247
8.6.1 Delta 机械手原理与应用 247
8.6.2 Delta 机械手回零 247
8.6.3 同步跟随运动技术原理 248
参考文献 253