陈 曦,余 超,彭 鑫,欧阳竟成,荣 军,李茜铭

(湖南理工学院 信息与通信工程学院,湖南 岳阳 414006)

引言

目前,台式工业机器人已广泛应用于工业生产领域.作为台式工业机器人的核心部件——机器人控制器,也有着长足的进步.以单片机为核心的控制器逐步被运算速度更快、处理能力更强的数字信号处理器——DSP(Digital Signal Processor)所取代.本文以东莞速美达公司提供的四轴台式工业机器人为研究对象,研究和设计了一种基于嵌入式系统的台式机器人通用控制器.该控制器硬件电路采用模块化设计,利用CCS(Coder Composer Studio)进行软件开发,很好的提高了控制系统的实时性和可靠性.

1 硬件设计

1.1 控制系统的硬件结构

控制系统的整体硬件结构由三个层次组成,包括上位机、控制器及驱动电路.上位机完成路径规划及轨迹规划后,将结果输送给控制器进行插补运算并通过驱动电路进行伺服控制,如图 1所示.

图1 控制系统的硬件结构图

1.2 DSP与CPLD组成的控制器

控制器的主要硬件结构由DSP和CPLD组成.DSP芯片根据设计要求,我们选用TMS320VC5402型号的DSP芯片作为控制器的CPU,其具有很快的速度和很强的操作灵活性.CPLD接收到来自传感器的驱动编码器的位置信号后,进行鉴相及加减计数得到实际位置并将数据储存在寄存器中.DSP读取实际位置数据并与插补点的目标位置进行比较,获得位置误差,通过运动控制算法得到校正信号,指导驱动器输出速度模拟信号给四个伺服电机,如图2所示.

图2 控制器原理图

1.3 通讯……

登录APP查看全文