開放式教學(xué)機器人運動控制器設(shè)計.pdf

1、國內(nèi)不少高校和公司研制的教學(xué)機器人運動控制器仍有需改進的方面，經(jīng)分析認為主要有兩點：一是針對確定的執(zhí)行電機而設(shè)計，不具備控制對象的多樣性；二是部分以CPLD、ARM或?qū)Ｓ眠\動控制芯片為主控核心，不利于控制軟件對用戶的開放。因此本論文提出了一種基于EDUROBOT- 680-II型教學(xué)機器人的開放式運動控制器，主要研究內(nèi)容如下： 1、在參考和閱讀相關(guān)的資料和文獻后，初步分析和概括了國內(nèi)外教學(xué)機器人相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展和現(xiàn)狀，以此為背景，

2、分析了開展本課題的必要性以及課題的主要研究內(nèi)容。 2、通過對多種運動控制結(jié)構(gòu)方案的了解和比較，結(jié)合本論文設(shè)計對象的特點選取了工控機＋自制接口卡的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)利于實現(xiàn)開放式的軟件控制系統(tǒng)；通過對實時操作系統(tǒng)的了解和比較，選擇了源代碼公開的免費實時內(nèi)核uC/OS-II，該內(nèi)核采用ANSI C編譯，理工科師生都比較熟悉，方便使用。 3、完成了接口卡的從芯片選型、PCB原理圖繪制到電路板上芯片的焊接及測試等一系列工作。實現(xiàn)的功能

3、主要有：一、具有模擬量指令和脈沖指令兩種輸出，可兼容步進電機和伺服電機，并具備對伺服電機進行位置、速度和力矩等多種模式的控制；二、具備單軸十個開關(guān)量輸入輸出用于相應(yīng)的電機驅(qū)動器開關(guān)量控制。 4、學(xué)習(xí)并熟悉了如何使用實時操作系統(tǒng)uC/OS－II，并以此編制了相應(yīng)的運動控制程序，實現(xiàn)了軟伺服控制方式以允許用戶對機器人的底層運動控制算法進行研究；同時，完全開放的軟件系統(tǒng)也使之成為一個學(xué)習(xí)運動控制軟件系統(tǒng)的平臺，如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和中斷、通訊、