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工業(yè)機(jī)器人控制器研究現(xiàn)狀

2018-01-09 21:28:37

隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展,為處理器的性能越來越高,價格越來越便宜。高性價比的微處理器使得開發(fā)低成本、高性能的工業(yè)機(jī)器人控制器成為可能。
 
為了保證系統(tǒng)具有足夠的計算與存儲能力,目前工業(yè)機(jī)器人控制器多采用計算能力較強(qiáng)的ARM系列、DSP系列、POWERPC系列、Intel系列等芯片組成。此外,由于已有的通用芯片在功能和性能上不能完全滿足某些工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)在價格、性能、集成度和接口等方面的要求,這就產(chǎn)生了工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)對SoC(SystemonChip)技術(shù)的需求,將特定的處理器與所需要的接口集成在一起,可簡化系統(tǒng)外圍電路的設(shè)計,縮小系統(tǒng)尺寸,并降低成本。
 
目前國際上還沒有專用于工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)中的伺服通信總線,在實際應(yīng)用過程中,通常根據(jù)系統(tǒng)需求,把常用的一些總線,如以太網(wǎng)、CAN、1394、SERCOS、USB、RS-485等用于工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)中。
 
在控制器體系結(jié)構(gòu)方面,其研究重點是功能劃分和功能之間信息交換的規(guī)范。在開放式控制器體系結(jié)構(gòu)研究方面,有兩種基本結(jié)構(gòu),一種是基于硬件層次劃分的結(jié)構(gòu),該類型結(jié)構(gòu)比較簡單,在日本,體系結(jié)構(gòu)以硬件為基礎(chǔ)來劃分,如三菱重工株式會社將其生產(chǎn)的PA210可攜帶式通用智能臂式工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)劃分為五層結(jié)構(gòu);另一種是基于功能劃分的結(jié)構(gòu),它將軟硬件一同考慮,其是工業(yè)機(jī)器人控制器體系結(jié)構(gòu)研究和發(fā)展的方向。
 
由于硬件大多都是外購,工業(yè)機(jī)器人供應(yīng)商幾乎都能買到相同的硬件,而軟件往往就成為了工業(yè)機(jī)器人控制器的核心,大部分工業(yè)機(jī)器人供應(yīng)商都有自己獨立的開發(fā)環(huán)境和工業(yè)機(jī)器人編程語言,很多大學(xué)在工業(yè)機(jī)器人開發(fā)環(huán)境(RobotDevelopmentEnvironment)方面已有大量研究工作,提供了很多開放源碼,可在部分工業(yè)機(jī)器人硬件結(jié)構(gòu)下進(jìn)行集成和控制操作,目前已在實驗室環(huán)境下進(jìn)行了許多相關(guān)實驗。
 
隨著工業(yè)機(jī)器人控制技術(shù)的發(fā)展,針對結(jié)構(gòu)封閉的工業(yè)機(jī)器人控制器的缺陷,開發(fā)“具有開放式結(jié)構(gòu)的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化工業(yè)機(jī)器人控制器”是當(dāng)前工業(yè)機(jī)器人控制器的一個發(fā)展方向。
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