1 前言

台达高端PC-Based工业控制器（PAC）产品具备非常强大的DDA功能，虽然与该功能相关的API指令很少，但想要正確、应用存在一定的难度，主要困难点包括：（1）运动模型的建立问题，以SCARA机器人为例，必须根据SCARA的机构原理搭建合理的机器人运动模型，实现机器人的正运动学控制与逆运动学控制。（2）路径规划问题，良好的路径规划演算法可建立更加平滑的运动效果。本文针对以上两个难点，详细讲解SCARA机器人的模型推导，及运动路径规划，最终通过DDA功能实现SCARA机器人平滑运动控制。

2 DDA功能简介

DDA功能是台达运动控制卡提供的一种特殊指令，可以同时针对12个轴进行运动控制。当DDA功能开启后，运动控制卡可以每毫秒执行一笔DDA Table中的资料，其中DDA Table最大Buffer为1000笔数据，值得注意的是在Buffer执行完毕之前，不接受其他指令（如：Sd_Stop等）。

与DDA功能相关的API指令主要有四个，包括开启DDA填表功能 （enable_dda_mode）、向DDA Table中填写资料（set_dda_data）、以及取得资料（get_dda_cnt）和清除资料（clear_dda_data）的辅助指令。

2.1 开启DDA填表功能

_DMC_01_enable_dda_mode(U16 CardNo，U16 enable)

其中enable参数是unit16类型，每一个bit位代表一个从站，其中0表示DDA功能关闭，1表示DDA功能开启，如图1所示，现需开启从站1、2、3、4号四个轴DDA功能，只需让Enable=15就可以了。

2.2 向DDA Table中填写资料

_DMC_01_set_dda_data(U16 CardNo，U32* abs_pos)

开启DDA功能后，DDA Table中暂无资料，从站无动作。当向DDA Table中写入资料数据后，从站按资料信息进行动作。其中abs_pos是一个12轴的资料阵列。例如：现要对从站1、2、3、4 DDA Table发送数据，发送数据格式如图2所示。

2.3 辅助指令

_DMC_01_get_dda_cnt(U16 CardNo，U16* dda_cnt)

该指令可以取得目前DDA Table尚存的资料笔数。

_DMC_01_clear_dda_data(U16 CardNo)

该指令用来将DDA Table中尚存的资料清除，及清空DDA Table中的资料。当DDA Table中的资料执行结束前，其他的停止API是无效的，只有通过clear_dda_data指令清空DDA Table中的资料才能使伺服电机停止下来。

3 SCARA机器人

SCARA（Selective Compliance Assembly Robot Arm）中文译名是选择顺应性装配机器手臂，这是一种圆柱坐标型的特殊类型的工业机器人。SCARA系统在X、Y方向上具有顺从性，而在Z轴方向具有良好的刚度，特别适合于装配工作。同时，SCARA串接的两杆结构，类似人的手臂，可以伸进有限空间中作业然后收回，适合于搬动和取放物件。

在此采用台达SCARA机器人DRS40L、主机型PC-Based 工业控制器MH1-S30D、伺服驱动器&马达ASDA-A2，搭建测试平台，并设计MovL、MovP、MovArc、V_Move、Emg_Stop、Sd_Stop、HandType_Change等运动控制指令，Get_Position、Get_Joint_Ang、Get_Real_Speed、Get_Servo_Spd等状态监控指令。控制系统架构如图4所示。

5 结束语

依据上述程序流程设计，采用DDA功能实现SCARA机器人直线插补指令、圆弧插补指令、减速停止指令、单轴运动指令等，并整机测试通过。PAC产品具备的DDA功能可以作为一种解决特殊路径、奇异运动模型的方法，大幅提升PAC产品的功能属性，使PAC产品的应用领域更加广泛。

作者简介

李文胜 硕士研究生 研发资深工程师 研究方向：控制工程专业 就职于台达集团-中达电子（江苏）有限公司IMS应用开发部 主要负责台达IPC产品相关的系统开发、专案设计、产品推广与方案评估等工作，其中对激光控制系统与机器人运动控制系统具有深入的研究