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开放式机器人控制器设计与实现

来源:本站整理  万俊君,戴先中,孟正大 字体:[ ]  2007-02-27

关键词:机器人控制


2.2.2算法操作类
  该操作类包括内置PID参数修改模块和用户伺服算法模块。PID参数修改模块调用delta公司提供的动态链接库函数,提供图形化人机接口,使用户能够对PMAC卡上PID算法各参数进行实时调整。用户伺服算法模块完成用户算法在系统中的实现,首先使用摩托罗拉DSP汇编语言进行用户算法编写,然后经编译转换后生成目标文件,最后通过PAMC提供的接口将目标文件下载到运动控制卡中。DELTA公司还提供了用户算法评估包,通过该评估包可进行系统性能实时评估,给用户以很大方便。
2.2.3
总线设备操作类
  I/O设备操作模块完成系统内I/O量的读写和逻辑控制,如报警、上电允许、运行灯、继电器控制等。传感器设备控制模块完成系统内传感器信号的采集,如电流、电压等。其他总线设备操作模块完成其他扩展总线设备的操作。
2.2.4
网络服务类
  网络操作CORBA服务模块为一独立类。该模块提供CORBA规范的网络机器人操作服务。具体实现本实验室另有文章进行叙述,该文章将CORBA服务器与CORBA客户端构成独立整体,进行软件编写和叙述。

3结语
  本控制器符合开放式机器人控制器的主要思想。并且软硬件设计均采用模块化方法,各模 块间功能相对独立、完整。目前,本实验室已完成了机器人系统的软硬件调试,实现了要求控制功能,充分验证了本设计的正确性和开放性。与传统的封闭式控制器相比,本实验室机 器人系统体现出了诸多的优点:
  (1) 可以由用户或第三方开发人员更换或修改,用户可以根据需要进行机器人控制器改型,机器人系统的应用范围更广。
  (2)硬件和软件结合很容易集成外部传感器、操作接口 (如力反射)、新的伺服控制规律等。
  (3)控制器采用模块化技术,开发机器人系统的过程中可以使用经过测试、性能良好的子系统模块,功能模块的复用可以降低开发成本,提高系统的质量和安全性能,保证控制器能满足需求,不会产生意想不到的致命错误,使机器人系统安全性能得到可靠的保证。采用通用模块使得重复性的开发工作大大减少,简化了编程工作,从而减少了整个系统开发的时间和成本。
  (4)实现了平台、操作系统和用户接口的标准化,具有减少培训需求、降低系统支持需求和减少维护成本的前景。
  (5)硬件和软件实现的开放式方法使得任何符合接口标准的第三方硬件和软件包都可以添加到系统中或替换功能相同的部件,从而刺激系统供应商之间的竞争。通过竞争,一方面用户可以获得更丰富的硬件和软件资源,降低实现成本,另一方面也加速了从研究系统向可操作系统的转化,这样缩短了从研究到商品化产品的周期。
  虽然本控制器具有了较多的优越性,但仍存在许多需要改进的问题。如提供更好实时处理 能力,提供方便的图形开发环境等。随着这一系列问题的解决,开放式机器人系统必然会得到更广泛的应用。

参考文献

1PMAC卡及其附件的软硬件资料[DB. http://www.deltatau.com.
2]安川伺服放大器及电机的软硬件资料[DB.http://www.yask. awa.com.
3]孙斌,杨汝清.开放式机器人控制器综述[J.机器人,2000.
4]周学才,李卫平,李强.开放式机器人通用控制系统[J.机器人,1998.
5]范永,谭民.机器人控制器现状和展望[J.机器人,1999.
6]孙迪生,王炎.机器人控制技术[M.北京:机械工业出版社,1997.
7]李开生,张惠惠,费仁元,等.机器人控制体系结构研究的现状和发展[J.机器人,1999.
8]徐华,贾培发,赵雁南.开放式机器人控制软件体系结构研究进展[J.高科技通讯,200 1.

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