基于STM32F4的模拟工业机器人示教系统的设计与实现

2021-05-12天津理工大学天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室周琪钧李国洪

电子世界 2021年7期

天津理工大学天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室周琪钧李国洪

针对国内工业机器人控制器市场基本被进口产品垄断和高校对于工业机器人教育还是采用传统实物加示教演示等问题，本文提出并实现了一种基于STM32F407的新型6R工业机器人示教控制系统，该系统具有低成本、运算性能强大、门槛低等优点，并采用PC上位机监控软件与控制系统通讯。经调试实验表明，该系统运行稳定、响应速度快、适用性强，为工业机器人教育提供一种新的思路。

工业机器人是一种面向工业制造领域能够在各种复杂环境下根据工艺要求通过程序设计实现各种功能的多自由度多关节的机械装置。为了便于人类更好地控制机器人，使机器人能够稳定实现所需的操作顺序、速度、位置等，并可将动作组内容存储起来，所以研究工业机器人控制系统在教学和工业应用上具有重要意义。

1 控制系统硬件设计

本控制系统硬件包括STM32电源电路、复位电路、晶振电路、JTAG电路、FLASH存储电路、USB转串口电路、六路关节接口电路、RS485和CAN通信电路、按键、蜂鸣器和LED指示灯电路等。控制系统输入电压可为6.4～8.5V，低于6.4V或高于8.5V时蜂鸣器会发出低压过压报警提示，供电采用AD/DC电源，即220VAC转7.5VDC输出。控制板上的USB接口与PC上位机通讯，也可下载程序。JTAG接口用来下载、仿真及调试程序所用，LED指示灯提示系统正常运行等。图1所示为控制器系统框图及对应PCB成板。