[1]宫小飞,陈富林,冯 帅.基于ARM嵌入式机器人控制系统的研究与设计[J].机械与电子,2017,(12):72-76.
　GONG Xiaofei,CHEN Fulin,FENG Shuai.Research and Design of Control System of ARM Embedded Robot[J].Machinery & Electronics,2017,(12):72-76.
点击复制

基于ARM嵌入式机器人控制系统的研究与设计
分享到：

《机械与电子》[ISSN:1001-2257/CN:52-1052/TH]

卷:
期数:
2017年12期
页码:
72-76
栏目:
智能工程
出版日期:
2017-12-15

文章信息/Info

Title:
Research and Design of Control System of ARM Embedded Robot
文章编号:
1001-2257(2017)12-0072-05
作者:
宫小飞1; 陈富林2; 冯 帅2
(南京航空航天大学机电学院,江苏 南京 210016)
Author(s):
GONG Xiaofei1; CHEN Fulin2; FENG Shuai2
(Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Institute of electrical and mechanical, Nanjing 210016,China)
关键词:
码垛机器人;  控制系统;  μC/OS-II;  ARM
Keywords:
palletizing robot;  control system;  μC/OS-II;  ARM
分类号:
TH6
文献标志码:
A
摘要:
码垛机器人的研究对于提高效率和节省成本等有着十分重要的意义。基于码垛机器人的功能需求和原理分析,对基于ARM的码垛机器人控制系统进行了详细的研究设计。首先基于Cortex-M3内核的微控制器和扩展的外围设备,搭建控制系统的硬件平台; 以μC/OS-II为软件的搭建核心; 同时基于μCGUI设计人机交互界面。其次采用分层次的思想,设计和开发了控制系统的软件架构,将代码封装为三个层,依次为驱动层、任务管理层和运动控制层。其中运动控制层加入了加减速算法并对轨迹进行规划。最后对所设计的控制系统进行试验验证,分别单独测试了通讯功能、零点复位功能和自动运行功能,并对物料进行实体搬运,经测试该机器人重复定位精度较高,能够实现平稳安全的控制。
Abstract:
The research of palletizing robot is of great significance to increase the efficiency and save the cost. Based on the analysis of functional requirements and basic principles of palletizing robot, this paper studies in detail the control system of ARM embedded robot. Firstly, the hardware platform for the control system was built by using Cortex-M3 kernelled microcontroller and the extended peripheral equipment while the core software used was μC/OS-II. In addition, the human-computer interacting interface was designed based on μCGUI. Secondly, the software architecture of the control system was designed and developed hierarchically, in which, there are three layers of packed codes, the driving layer, the task management layer and the motion control layer. Specially, the acceleration and deceleration algorithm were added to the motion control layer to program the trajectory. Finally, the functions of the control system, which are communication function, zero-point reset function, and automatic moving function, were tested respectively. In addition, the robot was used to move some real objects. The results show that the robot has a high accuracy in repeat positioning and can be controlled smoothly and safely.

参考文献/References:

[1] 李晓刚,刘晋浩.码垛机器人的研究与应用现状、问题及对策[J].包装工程,2011(03):96-102.
[2] 杨洋.码垛机器人嵌入式控制系统研究[D].南京:南京林业大学,2010.
[3] 于红旗,徐欣等.ARM嵌入式系统设计与实践[M].北京:清华大学出版社,2015.
[4] 周立功,张斌,陈明计,等.ARM与嵌入式系统基础教程[Z].广州:广州周立功单片机发展有限公司,2004.
[5] 张洋,刘军,严汉宇.原子教你玩STM32(库函数版)[M].北京:北京航空航天大学出版社,2013.
[6] 王占军.工业码垛机器人机械结构与控制系统的研究[D].淄博:山东理工大学,2015.
[7] 任哲,樊生文.嵌入式操作系统基础μC/OS-II和Linux [M].2版.北京:北京航空航天大学出版社,2011.
[8] 黄志坚.机器人驱动与控制及应用实例[M].北京:化学工业出版社,2016.
[9] 何明超.基于STM32F4的码垛机器人运动控制器研究[D].上海:上海交通大学,2015.
[10] 候辉.码垛机器人控制系统研究[D].郑州:郑州大学,2013.
[11] 蓝培钦.码垛机器人控制器系统软件的设计和研究[D].上海:上海交通大学,2010.

相似文献/References:

[1]李栓柱.热交换器性能测试平台控制系统的设计[J].机械与电子,2018,(04):63.
　LI Shuanzhu.Design of Control System of Heat Exchanger Performance Test Platform[J].Machinery & Electronics,2018,(12):63.
[2]张菁,王雄.环境探测小车设计及航向校正研究[J].机械与电子,2018,(03):28.
　ZHANG Jing,WANG Xiong.Design of the Environment Exploration Vehicle and Research on its Heading Correction[J].Machinery & Electronics,2018,(12):28.
[3]黎 华,倪进飞,杨 波.支撑式管内移动机器人设计与管内通过性试验研究[J].机械与电子,2017,(11):76.
　LI Hua,NI Jinfei,YANG Bo.Research on Design and Trafficability of In-Pipe Mobile Robot[J].Machinery & Electronics,2017,(12):76.
[4]王 立,黄晓华,陈国三,等.新型粘性物料烘干机控制系统的设计[J].机械与电子,2015,(12):10.
　WANG Li,HUANG Xiaohua,CHEN Guosan,et al.Design of Control System for New Type of Viscous Material Dryer[J].Machinery & Electronics,2015,(12):10.
[5]薛 晔,李 晶,薛世润,等.综合PC机与LabVIEW技术的智能电机保护系统设计[J].机械与电子,2015,(04):26.
　XUE Ye,LI Jing,XUE Shirun,et al.Intelligence Motor Protection System Scheme Based on Integrated PC and LabVIEW Technology[J].Machinery & Electronics,2015,(12):26.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期:2017-08-24
作者简介:宫小飞(1992-),男,安徽阜阳人,硕士研究生,研究方向为机器人控制; 陈富林(1963-),男,山西晋中人,副教授,研究方向为机器人技术; 冯 帅(1990-),男,江苏徐州人,硕士研究生,研究方向为机器人控制。
更新日期/Last Update: 2017-12-25