1 引言（Introduction）
激光焊接作為新的焊接工藝方法在汽車制造領域有大量成功的應用，顯示出激光焊接強大的生命力和非常廣闊的應用前景．采用并聯機構可以進一步提高機器人的負載／自重比，改善機器人的運動特性，使其結構更加靈巧．利用并聯機構剛度大、運動慣性小、精度高等優點，實現高精度激光焊接加工，這是并聯機器人技術向激光焊接領域的拓展．
傳統的數控加工軌跡控制概念都建立在笛卡兒坐標系中，而并聯機器人的軌跡控制是由若干桿件的空間運動綜合而成的，若使機器人加工末端點實現所需要的運動，則必須在兩者之間進行坐標轉換．另外，并聯機器人的結構和配置形式的多樣化使傳統數控的封閉式結構不能滿足其需求，因此并聯機器人的控制系統必須是開放式結構．
本項目研制的并聯機器人控制系統是以Linux 24.20+實時內核RTLinux3.1作為實時軟件平臺的全軟件開放式數控系統，該系統以C語言為編程語言編制數控系統軟件．由于引入了實時多任務機制，采用開放式的結構框架，因此它可以實現特殊機構構型并聯機器人的高速、高精度控制．該系統適用于激光焊接、切割等對精度要求較高的加工應用，其關鍵難點技術的研究突破，對于進一步開發激光焊接并聯機器人系統并實現其產業化具有重要意義．
2 系統組成（Components of the system）
并聯機器人數控系統是一個實時多任務軟件系統，它可以分為實時任務層和非實時任務層兩層．實時任務層包括插補計算模塊、位姿正反解模塊、速度處理模塊、電機控制模塊、軟PLC模塊、故障診斷及處理模塊等直接與數控加工相關的、對實時性要求較高的功能模塊，此層由RTLinux 實時子系統來處理；除此之外，對實時性要求不高的功能模塊，如人機交互模塊、參數配置模塊、代碼解釋模塊、加工模擬模塊、文件管理模塊等，為非實時任務層，由普通Linux內核控制，數控系統軟件功能結構如圖1所示．這樣分層的好處是使實時任務和非實時任務運行在不同的進程空間，便于保證系統的實時性，系統層次分明，增強了開放性和靈活性，可以適應多種實際應用．
圖1 數控系統軟件結構
本數控系統以Linux2.4.20 ＋ RTLinux3.1為操作系統，PC機為平臺，上述的各種功能均由軟件完成，與外部伺服相連接的軸控制卡只是將PC機的數字量轉換以后輸出給伺服系統，并將外部的反饋信息送入PC機，并不進行任何的計算．數控系統硬件結構如圖2所示．
圖2 數控系統硬件結構
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