基于串行通信技术机械臂运动控制

《基于串行通信技术机械臂运动控制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、学兔兔www.xuetutu.coml遭lI5似基于串行通信技术的机械臂运动控制RobotarmmotioncontroIoftheseriaIcommunicationtechnology陈朝大。’CHENChao．dall(1．华南理工大学，广州510641；2．广东技术师范学院天河学院，广州510540)摘要：DSP事件管理能力能够满足复杂的伺服电机控制，通过对DSP处理器的性能和特点分析，结合SCI与上位机通信，设计串行通信控制机械臂运动的方案。该方案分析伺服电机输出位置与输入正脉宽的关

2、系，提出“空闲一线”数据传送模式，利用16级深度的FIFO向EPWM实时传送数据，完成对机械臂六个关节的控制。重点讨论数据返回和数据不返回两种格式，得出数据返回格式实时性更强、算法更优的结论。实验效果表明，该系统能够满足高速的伺服系统要求，精确度高，稳定性强。关键词：串行通信；FIFO；DSP中图分类号：TM38文献标识码：A文章编号：1009—0134(2013)05(下)一0091—04Doi：10．3969Xj．issn．1009-0134．2013．05(下)．260引言PC机作为上位机

3、，通过串口调试软件向下位排爆机器人是排爆人员用于处置或销毁爆炸机DSP发送数据，TMS320F28335通过SCI模块接可疑物的专用器材，避免不必要的人员伤亡。它收数据，经DSP内部处理，送出6路EPWM，直接可用于多种复杂地形进行排爆。主要用于代替排驱动机械臂，控制机械臂完成各种运动。同时，爆人员搬运、转移爆炸可疑物品及其他有害危险F28335通过SCI模块把接收的数据返回给PC机，并品；代替排爆人员使用爆炸物销毁器销毁炸弹；在串口调试软件界面显示出来，从而实现监控数代替现场安检人员实地勘察，

4、实时传输现场图据流。PC机与DSP的通信框图如图1所示。像。本科研团队承担“基于DSP+FPGA平台的排PC机DSP机茎r__．1苎坚F28335械爆机器人设计”科技攻关项目，研究的切入点是臂针对航空、港口、客运站这类比较重要的场所，堡坚怄设计一款性价比高的排爆机器人。本人承担“基于串行通信技术的机械臂运动控制”子项目，利图1PC机与DSP的通信框图用SCI的l6级深度FIFO模块，把6路EPWM所需信前期工作已经得出伺服电机输出臂位置和号转存并发送到伺服电机的控制线上，从而驱动CMPA值之间的

5、关系，并如表1所示。机械臂运动。本文撰写的研究内容正是该子项目精度：180。一0。180~的阶段性研究成果。一0．15。<0．5。l1425一l025311721系统设计从表1可知，只要改变CMPA的值就可以改1．1系统分析及功能要求变输入正脉冲宽度，进而控制伺服电机输出位表1伺服电机输出臂位置和CMPA值关系表输入正脉冲宽度(周期为20ms)0．5ms1．0ms1．5ms2．0ms2．5ms伺服电机输出位置O。45。90。135。18O。CMPA值11425111321084010546102

6、53CPMA值(十六进制)2CA1H2B7CH2A58H2932H280DH收稿日期：2013-01—06作者简介：陈朝大(1979一)，男，广东东莞人，讲师，硕士，研究方向为模式识别与智能系统、计算机应用技术。第35卷第5期2013-05(下)[911学兔兔www.xuetutu.com置。串口调试软件通讯模式一般设置为波特率非归零(NRZ)数据格式包括：15"起始位，9600bps，0个校验位，85"数据位(1Byte)，1个停1—851数据位，l一2个停止位，15-可选的奇偶位及止位。而C

7、MPA的值为16个数据位(2Byte)，则串1个专用于“地址-位”模式的区别数据和地址的口要完成一次CMPA的发送，应先发高8位，然后“地址／数据”位。非归零格式包含“空闲线”及发低8位，再把数据合成为2Byte送EPWM模块，“地址一位”两种模式。驱动伺服电机。系统低速外设时钟LSPCLK是系统时钟1．2串行通信及DSP波特率的设置SYSCLKOUT经过低速外设时钟预定标寄存器SCI串行通信是一个两线异步串口，可以看做LOSPCP[2：0】分频得到的，其关系如公式(1)所是通用异步接收器和发送

8、器(UART)。SCI模块示。的奇偶校验及数据格式是通过端口硬件事先设计好的，从而减少软件的开销。SCI发送和接收数据采用非归零(NRZ)数据格式。单极性非归零码用高电平和零电平分别表把SYSCLK0UT=150MHz，LOSPCP『2：示二进制信息的“1”和“0”，在整个码元期0]=010B代入公式(1)，得：间电平保持不变，故记为NRZ(Non—Return—to—LSPCLK=150／4=37．5MHzZero)。SCI波特率受波特率高字节寄存器及低字节寄单极性归零码也用高电平和零电平分别