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工业机器人这五个方面的知识和技术你一定要了解!

2021-01-11 16:15:04
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想要详细了解工业机器人,这五大方面知识和技术你必须了解:


      1、工业机器人控制系统体系结构;

2、工业机器人控制系统硬件结构;

3、机器人伺服通信总线技术;

4、机器人专用操作系统;

5、控制软件开发环境。

下面我们一起来详细的看看吧 ——

1、工业机器人控制体系结构

     
 在开放式控制器体系结构研究方面,有两种基本结构,一种是基于硬件层次划分的结构,该类型结构比较简单,在日本,体系结构以硬件为基础来划分,如三菱重工株式会社将其生产的PA210可携带式通用智能臂式机器人的结构划分为五层结构;另一种是基于功能划分的结构,它将软硬件一同考虑,其是机器人控制器体系结构研究和发展的方向。
 


2、工业机器人控制系统硬件结构

      目前机器人控制器多采用计算能力较强的ARM系列、DSP系列、POWERPC系列、Intel系列等芯片组成。此外,由于已有的通用芯片在功能和性能上不能完全满足某些机器人系统在价格、性能、集成度和接口等方面的要求,这就产生了机器人系统对 SoC 技术的需求,将特定的处理器与所需要的接口集成在一起,可简化系统外围电路的设计,缩小系统尺寸,并降低成本。

3、机器人伺服通信总线技术

目前国际上还没有专用于机器人系统中的伺服通信总线,在实际应用过程中,通常根据系统需求,把常用的一些总线,如以太网、CAN、1394、SERCOS、USB、RS-485等用于机器人系统中。当前大部分通信控制总线可以归纳为两类,即基于RS-485和线驱动技术的串行总线技术和基于实时工业以太网的高速串行总线技术。
 


4、机器人专用操作系统

(1)VxWorks,VxWorks操作系统是美国WindRiver公司于1983年设计开发的一种嵌入式实时操作系统(RTOS),是Tornado嵌入式开发环境的关键组成部分。

(2)WindowsCE,WindowsCE与Windows系列有较好的兼容性,无疑是WindowsCE推广的一大优势。WindowsCE为建立针对掌上设备、无线设备的动态应用程序和服务提供了一种功能丰富的操作系统平台,它能在多种处理器体系结构上运行,并且通常适用于那些对内存占用空间具有一定限制的设备。

(3)嵌入式Linux,由于其源代码公开,人们可以任意修改,以满足自己的应用。其中大部分都遵从GPL,是开放源代码和免费的。可以稍加修改后应用于用户自己的系统。

(4)DSP/BIOS,DSP/BIOS是TI公司特别为其TMS320C6000TM,TMS320C5000TM和TMS320C28xTM系列DSP平台所设计开发的一个尺寸可裁剪的实时多任务操作系统内核,是TI公司的CodeComposerStudioTM开发工具的组成部分之一。DSP/BIOS主要由三部分组成:多线程实时内核;实时分析工具;芯片支持库。利用实时操作系统开发程序,可以方便快速的开发复杂的DSP程序。

        
(5)μC/OS-Ⅱ,μC/OS-Ⅱ是著名的源代码公开的实时内核,是专为嵌入式应用设计的,可用于8位,16位和32位单片机或数字信号处理器(DSP)。它的主要特点是公开源代码、可移植性好、可固化、可裁剪性、占先式内核、可确定性等。

5、控制软件开发环境

在机器人软件开发环境方面,一般工业机器人公司都有自己独立的开发环境和独立的机器人编程语言,如日本Motoman公司、德国KUKA公司、美国的Adept公司、瑞典的ABB公司等。很多大学在机器人开发环境方面已有大量研究工作,提供了很多开放源码,可在部分机器人硬件结构下进行集成和控制操作,目前已在实验室环境下进行了许多相关实验。国内外现有的机器人系统开发环境有TeamBots,v.2.0e等等。
 

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