段 超,黄家才,包光旋,丁 凌,邹 俊

(南京工程学院工业中心、创新创业学院, 江苏 南京 211167)

国家机器人产业发展规划把加强人才队伍建设作为机器人产业发展的六大保障措施之一,提出要加强大专院校机器人相关专业学科建设.一般高校机器人相关专业以理论和仿真教学为主,辅以少量实践教学环节,其主要原因是现有的商用机器人控制算法部分对用户封闭,导致学生无法将理论和实践相结合,从而形成理解上的偏差.因此,开发出一套适用于教学的开放式机器人控制系统显得尤为重要.文献[1]在Simulink和RTW基础上,以基于模型的设计方法开发了一套电动汽车整车动力控制系统;文献[2]应用Simulink联合MCU硬件平台相关的软件完成C代码生成，并将代码下载至Arduino控制器中，实现四轴串联机器人运动控制.本文利用Simulink和RTW技术,将PC机设计成机器人主控制器,先在上位机中导入机器人模型进行仿真测试,仿真成功后再通过CAN总线实时控制6个关节伺服电机,带动机器人运动并完成相应的动作.

1 开放式控制系统方案

1.1 开放式控制结构介绍

与传统的封闭式控制系统相比,开放式控制系统的核心特点是用户可以直接对控制器、传感器进行操作[3].本套控制系统依托于Matlab强大的硬件在环功能,在Simulink上搭建系统控制算法和监控测量模块,Matlab/Simulink可以通过扩展外部硬件接口的形式与外部进行数据交换,从而形成硬件在环控制.这种开放式结构方法意味着用户可以随……