External control of PUMA 700 series robot based on the communication protocols LUN and DDCMP

Abstract

Bu tez çalışmasında PUMA 700 serisi robotların uzaktan harici bir bilgisayar ve denetleyici haberleşme kullanılarak kontrol edilmesi analiz edilmiştir. Denetleyici ve kontrol amaçlı kullanılan bu haberleşme sayesinde, kontrol PUMA robotları için ortak olarak kullanılmakta olan MARK II kontrol sisteminden standart bilgisayarlara aktarılmıştır. Böylece PUMA robotları için geliştirilmiş olan VAL kontrol yazılımı bilgisine sahip olmadan, işe özel kontrol programlaması yapılabilmektedir. PUMA robotların denetleyici ve kontrol yeteneğine sahip haberleşme olanağına imkan vermesi sayesinde yeni bir kontrol programı geliştirilmiş olup, bu program ile istenirse VAL ve interaktif olarak hazırlanabilen kontrol komutları çalıştırılabilmektedir. Bu sistem aynı zamanda üçüncü taraf uygulamalarının ve işletim sistemi özelliklerinin robot üzerinde kullanılabilmesine olanak sağlamıştır. Denetleyici kontrol haberleşmesi DDCMP (Data Communications Message Protocol) adlı protokolü kullanmaktadır. PUMA için özel olan data mesajları yapısı, DDCMP protokolünün içine giydirilmiştir. DDCMP içine oturtulan mesajlar esasen farklı özellik ve yeteneklere sahip olan mantıksal birimlerdir. Data mesajları, interaktif olarak, kullanıcı isteklerine göre oluşturulabilmektedir. Bu çalışmada, harici bilgisayarda CRC (Cyclic Redundancy Checking) kullanılmadan yapılan haberleşme ve interaktif sistemin gerçekleştirilmesi açıklanmaktadır. Bu sayede farklı sensör (kamera, infrared, ses, renk bilgisi) bilgileri kullanılarak robot hareketini kontrol etmek mümkün olmuştur. Anahtar Kelimeler: PUMA 700 Serisi, DDCMP, LUN (Logical Unit Number)

This thesis analyzes the supervisory control of the PUMA 700 series robot through a remote computer. Supervisory communication carries the control through MARX II controller, common controller for the PUMA robots, to a standard PC, enabling the development of purpose specific control programming without the knowledge of the VAL (Variable Assembly Language), robot-programming language. Using the supervisory communication feature of PUMA, new control software has been developed in which both VAL commands and interactive control commands can be executed simultaneously. The supervisory communication with the control software enables exploitation of third party applications and additional operating system features. The supervisory communication uses the Digital Data Communications Message Protocol (DDCMP). The frame structure of data messages, which is specific to PUMA robots, is fitted into this protocol. The messages embedded into DDCMP are actually logical units, having different abilities and features. Data messages are formed with the interactive control software according to execution requests of the user. This thesis explains the implementation of the communication without using the CRC (Cyclic Redundancy Checking) on the remote computer side and the data messages formed with the interactive control software, which also enables the use of sensory inputs (camera, infrared, sound, color information) to be used for the robot motion control. Keywords: PUMA 700 Series, DDCMP, LUN (Logical Unit Number)