機器人誕生以來,特別是工業機器人所采用的控制系統基本上是設計者基于自己的獨立結構而開發的,它采用了專用的計算機、專用的機器人語言、專用的操作系統、專用的微處理器。這種專用的系統很難集成外部硬件和軟件,對這種封閉的系統進行改造,基本上是不可能的。隨著科學技術的不斷發展,現代化工業生產和機器人研究對機器人控制器開放性的要求越來越迫切。制造業要求工業機器人具有更大的柔性和更強大的編程環境,適應不同的應用場合和多品種小批量的生產。研究人員為了提高機器人系統的性能和智能水平,要求機器人控制器具有開放結構和集成各種外部傳感器的能力。

數字信號處理器(DSP)和AItera公司的EPM7128SLC84-15復雜編程邏輯器件(CPLD)為核心,構造了機器人的關節伺服控制系統,作為機器人控制器的下位機。該控制器充分應用了DSP運算的高速性和CPLD的高集成度,提高了系統的實時性和穩定性。

二、控制器硬件的設計

運動控制卡對機器人的4關節進行插補計算和伺服控制,采用PCI標準總線進行上、下位機的通訊,實現雙速率運行。控制箱面板提供了各關節工作狀態顯示及伺服報警提示,還可以對任一關節進行手動控制。