基于ARM的嵌入式系統在機器人控制系統中的應用

本軟件中傳感器數據的讀取、校驗、提取、處理均按照NMEA0183標準進行，便于系統升級。

系統可定制主要是考慮到針對不同機器人其上層軟件不盡相同。

4 實驗研究

應用于7自由度串聯機器人

為了驗證該機器人控制系統的性能，設計了場景試驗：7自由度串聯機器人首先抓取第一工件放在加工臺上；把其它兩個工件依次前移；最后把加工完的工件放在最后的位置上，整個過程如圖6～圖9所示。

機器人完成這個任務所要經過的過程：①機器人抓取第一個工件，并把它放在加工臺上，如圖2～圖3所示；②機器人把第2個工件移到第一個位置，準備進行加工，如圖4～圖5所示；③把第三個工件移到第二個位置上，圖6～圖7所示；④機器人抓取加工好的工件，并把它放在第三個位置上，如圖8～圖9所示。

這樣一個循環周期便完成了一個工件的加工，可使后面的工件依次得到加工。

在該控制系統內，上位機(S3C2410)首次算好1000個點，通過RS485總線傳送給每個下位機控制器并把這些點存于下位機FLASH中。每個下位機運行各自的點，每當運行的點數超過500時，便向上位機要500個數據。這樣節省了上下位機交互的時間，改善了串聯機器人的同步性，提高了跟蹤精度。另外，由于ARM9的存在，不需要計算機的控制。上述7自由度串聯機器人的每個動作都是“自主”完成的，即沒有計算機的控制。

通過實驗證明，該控制系統穩定性好，實時性，可以在惡劣的環境下工作，通用性較強。

5結論

本文中設計的嵌入式機器人控制系統在七自由度串聯機器人上的應用取得了一定成效，實時性、可靠性、通用性均有良好的表現，其體積小、功耗低，實際情況比較令人滿意；此控制系統在上位機（ARM）中寫控制算法，通過總線方式對下位機（DSP）進行控制，而不需要計算機的控制，可獨立自主的判斷如何動作。目前，該嵌入式控制系統的性能上還存在著諸多不足，主要表現在控制器中的控制算法的設計和功能的完善上，這也是今后努力的方向。

本文的創新點是機器人的自主性質，即機器人有自己的“判斷能力”，不須計算機控制。

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