想要詳細(xì)了解工業(yè)機(jī)器人，這五大方面知識(shí)和技術(shù)你必須了解。

1、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

2、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

3、控制軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境

4、機(jī)器人專用操作系統(tǒng)

5、機(jī)器人伺服通信總線技術(shù)

下面我們一起來(lái)詳細(xì)的看看吧

1、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

目前機(jī)器人控制器多采用計(jì)算能力較強(qiáng)的 ARM 系列、DSP 系列、POWERPC 系列、Intel 系列等芯片組成。此外，由于已有的通用芯片在功能和性能上不能完全滿足某些機(jī)器人系統(tǒng)在價(jià)格、性能、集成度和接口等方面的要求，這就產(chǎn)生了機(jī)器人系統(tǒng)對(duì) SoC（SystemonChip）技術(shù)的需求，將特定的處理器與所需要的接口集成在一起，可簡(jiǎn)化系統(tǒng)外圍電路的設(shè)計(jì)，縮小系統(tǒng)尺寸，并降低成本。

2、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

在開(kāi)放式控制器體系結(jié)構(gòu)研究方面，有兩種基本結(jié)構(gòu)，一種是基于硬件層次劃分的結(jié)構(gòu)，該類型結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，在日本，體系結(jié)構(gòu)以硬件為基礎(chǔ)來(lái)劃分，如三菱重工株式會(huì)社將其生產(chǎn)的 PA210 可攜帶式通用智能臂式機(jī)器人的結(jié)構(gòu)劃分為五層結(jié)構(gòu)；另一種是基于功能劃分的結(jié)構(gòu)，它將軟硬件一同考慮，其是機(jī)器人控制器體系結(jié)構(gòu)研究和發(fā)展的方向。

3、控制軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境

在機(jī)器人軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境方面，一般工業(yè)機(jī)器人公司都有自己獨(dú)立的開(kāi)發(fā)環(huán)境和獨(dú)立的機(jī)器人編程語(yǔ)言，如日本 Motoman 公司、德國(guó) KUKA 公司、美國(guó)的 Adept 公司、瑞典的 ABB 公司等。很多大學(xué)在機(jī)器人開(kāi)發(fā)環(huán)境方面已有大量研究工作，提供了很多開(kāi)放源碼，可在部分機(jī)器人硬件結(jié)構(gòu)下進(jìn)行集成和控制操作，目前已在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下進(jìn)行了許多相關(guān)實(shí)驗(yàn)。國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的機(jī)器人系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境有 TeamBots，v．2．0e 等等。

4、機(jī)器人專用操作系統(tǒng)

（1）、VxWorks，VxWorks 操作系統(tǒng)是美國(guó) WindRiver 公司于 1983 年設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的一種嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS），是 Tornado 嵌入式開(kāi)發(fā)環(huán)境的關(guān)鍵組成部分。

（2）、WindowsCE，WindowsCE 與 Windows 系列有較好的兼容性，無(wú)疑是 WindowsCE 推廣的一大優(yōu)勢(shì)。WindowsCE 為建立針對(duì)掌上設(shè)備、無(wú)線設(shè)備的動(dòng)態(tài)應(yīng)用程序和服務(wù)提供了一種功能豐富的操作系統(tǒng)平臺(tái)，它能在多種處理器體系結(jié)構(gòu)上運(yùn)行，并且通常適用于那些對(duì)內(nèi)存占用空間具有一定限制的設(shè)備。

（3）、嵌入式 Linux，由于其源代碼公開(kāi)，人們可以任意修改，以滿足自己的應(yīng)用。其中大部分都遵從 GPL，是開(kāi)放源代碼和免費(fèi)的?？梢陨约有薷暮髴?yīng)用于用戶自己的系統(tǒng)。

（4）、μC／OS－Ⅱ，μC／OS－Ⅱ是著名的源代碼公開(kāi)的實(shí)時(shí)內(nèi)核，是專為嵌入式應(yīng)用設(shè)計(jì)的，可用于 8 位，16 位和 32 位單片機(jī)或數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）。它的主要特點(diǎn)是公開(kāi)源代碼、可移植性好、可固化、可裁剪性、占先式內(nèi)核、可確定性等。

（5）、DSP／BIOS，DSP／BIOS 是 TI 公司特別為其 TMS320C6000TM，TMS320C5000TM 和 TMS320C28xTM 系列 DSP 平臺(tái)所設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的一個(gè)尺寸可裁剪的實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)內(nèi)核，是 TI 公司的 CodeComposerStudioTM 開(kāi)發(fā)工具的組成部分之一。DSP／BIOS 主要由三部分組成：多線程實(shí)時(shí)內(nèi)核；實(shí)時(shí)分析工具；芯片支持庫(kù)。利用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)程序，可以方便快速的開(kāi)發(fā)復(fù)雜的 DSP 程序。

5、機(jī)器人伺服通信總線技術(shù)

目前國(guó)際上還沒(méi)有專用于機(jī)器人系統(tǒng)中的伺服通信總線，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，通常根據(jù)系統(tǒng)需求，把常用的一些總線，如以太網(wǎng)、CAN、1394、SERCOS、USB、RS－485 等用于機(jī)器人系統(tǒng)中。當(dāng)前大部分通信控制總線可以歸納為兩類，即基于 RS－485 和線驅(qū)動(dòng)技術(shù)的串行總線技術(shù)和基于實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)的高速串行總線技術(shù)。

審核編輯 黃宇