地面遥操作带电作业机器人控制系统设计

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从世界范围来看,带电作业机器人的发展已经有很多年了,但是有些技术还不太成熟,特别是在国内,基本上还是处于研究和实验的阶段。然而该机器人的应用前景却是非常的广阔。所以对带电作业机器人的控制系统进行研究是非常有必要的。  机器人控制系统包括硬件和软件,硬件主要是上位机主控制器、总线、电机驱动器和数据采集模块;软件主要是人机交互,通讯的实现和运动规划以及数据处理。随着半导体技术和微电子技术的迅速发展,以及一些新技术的涌现,机器人的控制系统也随之在不断的更新完善,主要表现是集成度越来越高,处理速度越来越快。  本论文首先介绍了机器人控制系统的总体概况,然后具体说明了系统硬件和软件的组成部分及原理。本课题所开发的控制系统的核心部分是运动控制器,该控制器是由DSP和CPLD组成的。DSP作为运动控制器的主处理器,主要负责对电机驱动器的直接控制,实现对电机精确、实时控制的目的,同时也可以用它来做一些复杂的控制算法。这样可以很好的把上位机解放出来,从而保证系统的稳定性。CPLD用来进行外围I/O口的扩展和接收反馈信号,并进行处理。另外,这样的运动控制器只要对程序进行稍加改变就能够用于大部分的工业机器人,具有很好的通用性。上位机的人机交互界面是采用LabVIEW编写的,它更直观,而且界面美观,更重要的是它可以缩短整个课题开发的周期。最后要说明的是,整个机器人的控制系统采用了先进的CAN总线作为通讯接口,进一步提高了系统的速度和抗干扰能力。
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