基于A(yíng)RM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(jìn)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(shí)驗研究

應用于7自由度串聯(lián)機器人

為了驗證該機器人控制系統的性能，設計了場(chǎng)景試驗：7自由度串聯(lián)機器人首先抓取第一工件放在加工臺上；把其它兩個(gè)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(gè)過(guò)程如圖6～圖9所示。

機器人完成這個(gè)任務(wù)所要經(jīng)過(guò)的過(guò)程：①機器人抓取第一個(gè)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(gè)工件移到第一個(gè)位置，準備進(jìn)行加工，如圖4～圖5所示；③把第三個(gè)工件移到第二個(gè)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(gè)位置上，如圖8～圖9所示。

這樣一個(gè)循環(huán)周期便完成了一個(gè)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(gè)點(diǎn)，通過(guò)RS485總線(xiàn)傳送給每個(gè)下位機控制器并把這些點(diǎn)存于下位機FLASH中。每個(gè)下位機運行各自的點(diǎn)，每當運行的點(diǎn)數超過(guò)500時(shí)，便向上位機要500個(gè)數據。這樣節省了上下位機交互的時(shí)間，改善了串聯(lián)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(lián)機器人的每個(gè)動(dòng)作都是“自主”完成的，即沒(méi)有計算機的控制。

通過(guò)實(shí)驗證明，該控制系統穩定性好，實(shí)時(shí)性，可以在惡劣的環(huán)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(lián)機器人上的應用取得了一定成效，實(shí)時(shí)性、可靠性、通用性均有良好的表現，其體積小、功耗低，實(shí)際情況比較令人滿(mǎn)意；此控制系統在上位機（ARM）中寫(xiě)控制算法，通過(guò)總線(xiàn)方式對下位機（DSP）進(jìn)行控制，而不需要計算機的控制，可獨立自主的判斷如何動(dòng)作。目前，該嵌入式控制系統的性能上還存在著(zhù)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(chuàng )新點(diǎn)是機器人的自主性質(zhì)，即機器人有自己的“判斷能力”，不須計算機控制。

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