基于DSP的模块化机械臂运动控制器设计.pdf

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1、第7期组合机床与自动化加工技术NO．72015年7月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueJu1．2015文章编号：1001-2265(2015)07—0124—04DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2015．07．034基于DSP的模块化机械臂运动控制器设计耿振，朱学军，邰春茹(1．宁夏大学机械工程学院，银川750021；2．上海英集斯自动化技术有限公司研发部，上海201108)摘要：随着科学技术的快速发展和社会的进步，机器人在各行业中的的应用越来越普遍。机器人学是一门高度交叉的前沿学科

2、，机器人技术是典型的机电一体化技术。其中的运动控制器技术是机器人技术中的关键，也是影响机器人性能的主要因素。文章介绍了以Pc机为操作平台。通过CAN总线的方式建立起的小型分布式控制系统，控制6个自由度的协调运行。其运动控制器以DSP和CPLD为核心，实现了6自由度机械手的运动控制。该设计实现了各旋转关节的独立化、模块化。各模块间的机械连接可根据需要自由调整，此外还具有高度的开放性，信息处理的高速性等特点。关键词：DSP；CAN总线；运动控制器；分布式控制中图分类号：TH166；TG659文献标识码：ATheMotionControllerDesignofModularM

3、anipulatorBasedonDSPGENGZhen．ZHUXue-jun．TAIChun—nl(1．SchoolofMechanicalEngineering，NingxiaUniversity，Yinchuan750021，China；2．ResearchandDevel—opmentDepartment，ShanghaiIngeniousAutomationTechnologyCo．，Ltd．，Shanghai201108，China)Abstract：Withtherapiddevelopmentofscienceandtechnologyandthepro

4、gressofthesociety，robotsap—plicationinvariousindustriesisbecomingmorecommon．Roboticsisahighlyinterdisciplinaryfrontierdisci—pline．andtherobottechnologyisatypicalelectromechanicaltechnology．ThemotioncontrollertechnologyiSthekeyinrobotics．itiSalsothemainfactorsthataffectingtheperformanceof

5、robots．Thispaperintro—ducedPCmachineastheoperatingplatform，throughCANbustoestablishthesmalldistributedcontrolsys—tem，controlthesixDOFcoordinatedoperation．ThemotioncontrollertakingDSPandCPLDasthecore．andrealizedthemotioncontrolof6degreeoffreedommanipulator．Thisdesignhasrealizedrotaryioint

6、’Sindependenceandmodularization．Mechanicalconnectionbetweeneachmodulecanbeadiustedfreelyac．cordingtouser’Sneed．Inaddition，thissystemalsohavecharacteristicsofhighopennessandhighspeedofinformationprocessing，etc．Keywords：DSP；CANbus；motioncontroller：distributedconfol多。国内也有一些专家、学者在做此方面的研究，目前0

7、引言有基于DSP+CPLD和DSP+FPGA运动控制器这类的随着微电子技术与计算机通讯技术的发展，基于产品出现。。DSP(DigitalSignalProcessor)和CPLD(ComplexPro．以往的专用运动控制器一般为封闭式结构，存在grammableLogicDevice)的运动控制技术受到人们的系统的兼容性、可靠性差，且系统成本较高，维护不便青睐，业已成为新一代运动控制器的主流发展方向。等诸多缺点。为克服这些缺点，我们设计了以DSP其开放、实时、可靠等因素使其在机器人运动控制领域为核心处理器的运动控制器，采用PC机作为操作平