工業(yè)機器人通信技術研究與實現(xiàn).pdf

1、工業(yè)機器人是對人的特長以及機械的特長進行綜合,最后得出的一種擬人的電子機械裝置。它能對當前環(huán)境狀態(tài)進行快速響應并同時具備分析問題的能力,而且工業(yè)機器的具有可長期工作、準確度高、耐惡劣環(huán)境的優(yōu)點。現(xiàn)代社會在科學技術上的發(fā)展,機器人技術也有了很大的發(fā)展。工業(yè)機器人主要是三個部分組成,分別是操控系統(tǒng)、機械部分、伺服系統(tǒng)驅動部分。其中控制系統(tǒng)是機器人的重要組成部分,主要用于對操作機的控制,以完成特定工作任務。
　　本文以DN18NC單頭液

2、壓彎管機為研究對象,因為它的PLC控制系統(tǒng)是整個彎管機的神經(jīng)系統(tǒng),所以當機器工作時要求它的控制系統(tǒng)在傳遞命令時,快速、準確、穩(wěn)定。因此控制系統(tǒng)中的通信方法的高效穩(wěn)定尤為重要。所以本文設計了機器人通信時通用的串行接口,同時考慮到工業(yè)機器人工作時的溫度、數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性、人工的誤操作、數(shù)據(jù)通信速率、穩(wěn)定性等多種因素,所以在通信時,要保證高效的采樣數(shù)據(jù)恢復才能使機器運轉良好,本文繼續(xù)深入研究了一種高效的采樣方法—高效8倍過采樣方法。本文主要工

3、作有以下幾個方面:
　?、北疚脑O計了一種通用的異步串行通信接口,使用是EP1C3T144C6,它是Altera公司的Cyclone系列芯片,該設計包括以下幾個模塊:波特率產生模塊、發(fā)送模塊、接收模塊、接口模塊、緩存FIFO模塊、調制解調模塊。
　?、苍賹Ξ惒酱型ㄐ沤涌谠O計中用到的各個寄存器(例如線性控制寄存器(LCR)、線性狀態(tài)寄存器(LSR)、中斷允許寄存器(IER)、中斷標志寄存器(IIR)等)作了詳細的描述;同時考慮

4、到工業(yè)機器人工作時的溫度、數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性、人工的誤操作、數(shù)據(jù)通信速率、穩(wěn)定性等多種因素,本文繼續(xù)深入研究了一種高效的采樣方法—高效8倍過采樣方法,并設計成可變參數(shù)的過采樣方法。并闡述過采樣的設計思想,比較多時鐘相位過采樣法與應用IDELAY資源來實現(xiàn)用于異步串行比特流的高效8倍過采樣器之間的優(yōu)劣。
　　⒊最后設計各個模塊,并對其功能以及發(fā)送模塊和接收模塊的狀態(tài)轉移圖進行設計。對設計的異步串行接口(UART)作了時序仿真驗證,使用

5、Virtex-4和Virtex-5器件中各IOB內置的IDELAY資源來實現(xiàn)用于異步串行比特流的高效8倍過采樣器。詳細說明了高效8倍過采樣器優(yōu)于多時鐘相位過采樣器的方面,并且在使用用多個DCM生成時鐘相位時,此技術可提供比多時鐘相位法更高的采樣精度。所以本設計在達到要求的同時,節(jié)省了至少一半的FPGA資源。
　　以上設計均采用硬件語言Verilog編寫,靈活益修改,容易移植,應用軟件Quartus∏9.1工具來編程,用其附帶的Mo