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随着机器人技术的发展,工业机器人技术在解决劳动力不足、提高劳动生产效率、降低工人劳动强度等方面具有很大潜力。传统机器人多采用PLC和工控机控制,这种控制器存在着体积庞大、功耗高等缺点。因此,我们以码垛机器人为对象,开展了针对ARM微处理器结合运动控制芯片的嵌入式控制系统研究。它能同时满足硬实时性和多任务的要求,嵌入式系统的引入使其他智能模块都以设备的形式存在,从而使数据融合更方便,运行多任务也更稳定,大量地减轻研发任务量,提高研发速度。码垛机器人的嵌入式控制系统研究对工业机器人控制系统研究具有重要的理论与实际意义。基于码垛机器人的自身特点和在工业实际环境中的作业需求,采用基于ARM9与嵌入式Linux操作系统结合舵机控制器的控制系统,在此基础上开展相关软硬件设计,论文具体完成以下工作:(1)论文阐述了课题研究的目的与意义,详细介绍了码垛机器人和工业机器人的国内外研究现状,给出了论文研究的主要内容。(2)基于码垛机器人的结构特征,进行机构与动力学分析,确定适合码垛机器人的最优轨迹运行方式。(3)根据码垛机器人机器人嵌入式控制系统设计要求,采用ARM9系列的嵌入式处理器作为主控芯片,MCX314AL为运动控制芯片,嵌入式Linux为操作系统,在此基础上将主控器与运动控制芯片实现ISA总线连接,实现机器人的运动控制。(4)针对相应的硬件,编写相应的函数代码,移植相应的程序。根据设计需求搭建机器人运行环境,设计相应的底层驱动、上层应用程序与码垛机器人的操作界面。(5)结合具体需求,对机器人进行仿真测试,分析、总结获得的数据。鉴于课题的前期基础和以上的工作,我们设计并制作码垛机器人机器人的嵌入式控制系统,为课题的未来进一步研究奠定了理论与技术基础。