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随着微电子技术、计算机技术和自动化技术的发展,工业机器人发展至今,已得到了非常广泛的应用,因此一款具有低成本,高密度、性能良好、可扩展性、以及高精度和高速处理能力的嵌入式运动控制器,是未来工业机器人发展的必然要求。本文主要设计开发一款可扩展以及具有高速处理能力的嵌入式四轴运动控制器,并以此为基础开发出具有示教、再现运行和图形化编程功能的SCARA机器人嵌入式操作和远端操作软件,实现对机器人的点位、插补以及示教编程、再现等控制。本文以SCARA机器人控制系统为设计对象,基于ARM Cortex-A8的微处理器为主控芯片,配合专用的运动控制芯片PCL6045B,以实现对SCARA机器人的脱机嵌入式控制和远程示教终端控制为设计目标,对四轴机器人嵌入式运动控制系统进行详细的软硬件设计。对嵌入式运动控制器硬件系统开展了AM335x与PCL5045的GPMC数据通讯接口、系统电压的供给和转换电路、复位电路、LCD显示电路、远端通讯接口串口和以太网口电路、以及机器人运动控制外围控制电路等设计。基于设计的硬件平台以及WinCE操作系统,开发了机器人嵌入式运动控制器软件系统。根据软件设计的功能,开展了嵌入式控制器WinCE系统的移植,AM335x与PCL6045B的GPMC通讯、USB、串口、以太网以及I/O在WinCE下底层驱动的编写以及嵌入式下位机核心软件的开发。下位机软件系统是基于多任务的系统,基本软件模块包括轨迹插补、示教、运动再现、与上位机的通讯实现了指令的解析和执行、图形化搬运模块、文件管理模块等。同时基于GPMC通讯模块与PCL6045B进行实时通讯,在每个控制周期把机器人各个轴的运动位置、速度、加速度通过GPMC传输给PCL6045B,并通过访问PCL6045B实时获取机器人的运动状态。另外本文设计了上位机远端操作软件,该软件可以通过控制器的USB、串口以及以太网口,与嵌入式下位机软件进行通讯,实现对控制器的运动参数设置、机器人运动状态的监控以及机器人示教再现等功能。最后,基于嵌入式四轴运动控制器和驱动器控制柜以及SCARA机器人构建四轴机器人的嵌入式运动控制实验系统,对设计的嵌入式四轴运动控制器的基本操作、SCARA机器人的点位、轨迹插补以及搬运等运动功能进行实验。实验表明所设计的嵌入式四轴机器人运动控制器能够实现对SCARA机器人的各种运动控制的功能,控制系统软件也能够很好的实现对机器人的示教、编程以及调试功能。