有关工业机器人：这五大各方面科学知识和技术要介绍

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　　先进制造 ◇ 系列产品技术讲座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys中国机器人行业典型研讨会

　　1、工业机器人控制控制技术硬体结构

驱动器是机器人控制技术的核心，国外有关公司对我国实行严密封锁。近年来随着微电子技术的产业发展，中央CPU的操控性愈来愈高，而价格则愈来愈便宜，现阶段市场上已经出现了1-2美金的32位中央CPU。高性价比的中央CPU为机器人驱动器增添了新的产业发展机遇，使开发低成本、高操控性的机器人驱动器成为可能。为了保证控制技术具有足够的计算与存储能力，现阶段机器人驱动器多选用计算资源较强的ARM系列产品、DSP系列产品、POWERPC系列产品、Intel系列产品等晶片组成。此外，由于已有的通用型晶片在机能和操控性上不能完全满足用户某些机器人控制技术在价格、操控性、软件系统度和USB等各方面的要求，这就产生了机器人控制技术对SoC（SystemonChip）技术的市场需求，将特定的CPU与所需要的USB软件系统在一起，Haon控制技术外围电路的设计，缩小控制技术尺寸，并降低成本。例如，Actel公司将NEOS或ARM7的CPUMach软件系统在其FPGA产品上，形成了一个完备的SoC控制技术。在机器人体育运动驱动器各方面，其科学研究主要集中在英国和韩国，并有成熟的产品，如英国DELTATAU公司、韩国朋立会社等。其体育运动驱动器以DSP技术为核心，选用如前所述PC的封闭式结构。

　　2、工业机器人控制控制技术体系结构

在驱动器体系结构方面，其科学研究重点是机能分割和机能之间信息交换的规范。在封闭式驱动器体系结构科学研究各方面，有两种基本结构，一类是如前所述硬体层次分割的结构，该类型结构比较简单，在韩国，体系结构以硬体为基础来分割，如三菱重工会社将其生产的PA210可携带式通用型智能导柱机器人的结构分割为四层结构；另一类是如前所述机能分割的结构，它将软硬体一同考虑，其是机器人驱动器体系结构科学研究和产业发展的方向。

　　3、控制软件开发自然环境

在机器人软件开发自然环境各方面，一般工业机器人公司都有他们分立的开发自然环境和分立的机器人程式设计语言，如韩国Motoman公司、德国KUKA公司、英国的Adept公司、瑞典的ABB公司等。很多大学在机器人开发自然环境（RobotDevelopmentEnvironment）各方面已有大量科学研究工作，提供更多了很多开源，可在部分机器人硬体结构下进行软件系统和控制操作，现阶段已在实验室自然环境下进行了许多相关实验。国内外现有的机器人控制技术开发自然环境有TeamBots，v.2.0e、ARIA，V.2.4.1、Player/Stage，v.1.6.5.1.6.2、Pyro.v.4.6.0、CARMEN.v.1.1.1、MissionLab.v.6.0、ADE.V.1.0beta、Miro.v.CVS-March17.2006、MARIE.V.0.4.0、FlowDesigner.v.0.9.0、RobotFlow.v.0.2.6等等。从机器人产业产业发展来看，对机器人软件开发自然环境有两各方面的市场需求。一各方面是来自机器人最终使用者，他们不仅使用机器人，而且希望能够通过程式设计的方式赋予机器人更多的机能，这种程式设计往往是选用建模程式设计语言实现的，如乐高MindStormsNXT的GUI程式设计自然环境和微软RoboticsStudio提供更多的建模程式设计自然环境。

　　4、机器人专用操作控制技术

（1）、VxWorks，VxWorks操作控制技术是英国WindRiver公司于1983年设计开发的一类PDP动态操作控制技术（RTOS），是TornadoPDP开发自然环境的关键组成部分。VxWorks具有可上色微Mach结构；高效的各项任务管理；灵活的各项任务协同工作；毫秒级的中断处理；全力支持POSIX1003.1b实时扩展标准；全力支持多种不同RIP及标准的、完备的TCP/IPFTP等。

　　（2）、WindowsCE，WindowsCE与Windows系列产品有良好的相容性，无疑是WindowsCE推广的一大优势。WindowsCE为建立针对ophone设备、无线设备的动态插件和服务提供更多了一类机能丰富的操作控制技术平台，它能在多种不同CPU体系结构上运行，并且通常适用于那些对缓存占用空间具有一定限制的设备。

（3）、PDPLinux，由于其源码申明，人们能任意修正，以满足用户他们的应用。其中大部分都遵从GPL，是开源和免费的。能稍加修正后应用于使用者他们的控制技术。有庞大的开发人员群体，无需专门的人才，只要懂Unix/Linux和C语言即可。全力支持的硬体数量庞大。PDPLinux和普通Linux并无密切关系，PC上用到的硬体PDPLinux几乎都全力支持。而且各种硬体的BIOS源码都能得到，为使用者编写他们专有硬体的BIOS增添很大方便。

　　（4）、&mu；C/OS-Ⅱ，&mu；C/OS-Ⅱ是著名的源码申明的动态Mach，是专为PDP应用设计的，可用于8位，16位和32位单片机或数字信号CPU（DSP）。它的主要特点是申明源码、可移植性好、可固化、可上色性、占先式Mach、可确定性等。

（5）、DSP/BIOS，DSP/BIOS是TI公司特别为其TMS320C6000TM，TMS320C5000TM和TMS320C28xTM系列产品DSP平台所设计开发的一个尺寸可上色的动态多各项任务操作控制技术Mach，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：多线程动态Mach；动态分析工具；晶片全力支持库。利用动态操作控制技术开发程序，能方便快速的开发复杂的DSP程序。

　　5、机器人伺服通信总线技术

现阶段国际上还没有专用于机器人控制技术中的伺服通信总线，在实际应用过程中，通常根据控制技术市场需求，把常用的一些总线，如以太网、CAN、1394、SERCOS、USB、RS-485等用于机器人控制技术中。当前大部分通信控制总线能归纳为两类，即如前所述RS-485和线驱动技术的串行总线技术和如前所述动态工业以太网的高速串行总线技术。

　　( 文章来源：互联网 )

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