工業(yè)機器人是能夠代替人工完成高強度重復工作的多自由度機器裝置，不僅可以確保產(chǎn)品質(zhì)量，還可以大幅提高生產(chǎn)效率。據(jù)工信部數(shù)據(jù)顯示，“十三五”期間我國工業(yè)機器人產(chǎn)量從7.2萬套增長到了21.2萬套，年均增長31%，預計2023年我國工業(yè)機器人市場增速將在20%至25%左右，仍會維持較快的增速。

飛凌嵌入式作為一家專注嵌入式核心控制系統(tǒng)研發(fā)與制造的高新技術企業(yè)，經(jīng)過多年的研發(fā)與積累，產(chǎn)品已廣泛應用于機器人控制系統(tǒng)當中。那么今天，我們就通過多軸工業(yè)機器人來聊聊機器人控制系統(tǒng)以及控制器的實現(xiàn)。

1. 機器人控制系統(tǒng)

機器人控制系統(tǒng)相當于機器人的大腦，是決定機器人功能和性能的主要部分，它一般分為機器人控制器（運動控制）、伺服驅(qū)動器、IO模塊和電源系統(tǒng)4個部分。

機器人控制系統(tǒng)

機器人控制器是機器人的核心部分，主要控制機器人在工作空間中的運動位置、姿態(tài)和軌跡，以及操作順序等；機器人的每個關節(jié)都需要實時同步協(xié)調(diào)運行，實現(xiàn)這些復雜的動作離不開伺服驅(qū)動器的支持；IO模塊將數(shù)字輸入信號與系統(tǒng)的控制信號關聯(lián)起來, 這樣就可以實現(xiàn)對機器人系統(tǒng)的控制；最后，穩(wěn)定的電源系統(tǒng)是機器人安全運行的保證。

其中，機器人控制器作為工業(yè)機器人最為核心的零部件之一，對機器人的性能起著決定性的影響，在一定程度上直接影響著機器人的發(fā)展。那么機器人控制器的功能是如何實現(xiàn)的呢？

2. 機器人控制器實現(xiàn)方案

前面提到了，機器人控制器的主要作用是完成多軸運動的計算與控制，因此機器人控制器的主控就需要擁有高性能的CPU、內(nèi)置實時操作系統(tǒng)、支持EtherCAT工業(yè)總線以及豐富的功能接口。

機器人控制器

基于以上需求，飛凌嵌入式推薦使用FET3568J-C工業(yè)級核心板作為機器人控制器的主控平臺。

01高性能處理器

飛凌嵌入式FET3568J-C核心板基于瑞芯微RK3568J工業(yè)級處理器設計開發(fā)，四核64位Cortex-A55架構主頻高達1.8GHz，可提供強大的性能支撐，且內(nèi)置1TOPS算力的NPU，可滿足輕量級端側AI計算。

不僅如此，F(xiàn)ET3568J-C核心板實現(xiàn)了核心部件國產(chǎn)化、自主化，供應更穩(wěn)定、更放心。

02操作系統(tǒng)

飛凌嵌入式FET3568J-C核心板支持Linux4.19、Ubuntu和Android11，多種操作系統(tǒng)配合飛凌專業(yè)的技術團隊的支持，可讓用戶在使用FET3568J-C核心板開發(fā)產(chǎn)品過程中規(guī)避眾多技術難題。

實時補丁Preempt rt87將時延縮短至10μs~50μs，可滿足工業(yè)領域中不同應用對于實時的要求。

03功能接口豐富

FET3568J-C核心板支持2路千兆網(wǎng)，客戶可根據(jù)自己的需求選擇和移植EtherCAT，如果需要2路以上，可通過USB擴展方案實現(xiàn)；配備3路CAN，可支持CAN-FD、CAN2.0兩種方式；10路UART、4路SPI、16路PWM、5路IIC、USB3.0、4G/5G、WiFi、LVDS和HDMI等等，豐富的高速接口，使功能擴展和連接更為高效、簡單。

審核編輯黃宇