[发明专利]一种基于CAN总线的六轮危险作业机器人控制系统

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种基于CAN总线的六轮危险作业机器人控制系统，适用于机械领域。

背景技术

六轮危险作业机器人是针对危险弹药的挖掘搬运而设计的，其控制系统分为2部分：车载远端控制系统和监控平台。车载远端控制系统根据监控平台发出的控制指令驱动执行元件，并将采集到的实时视频图像、传感器等数据发回监控平台;监控平台则不断接收车载远端控制系统发回的图像和信息，根据情况遥控操作机器人，实现主从式遥操作。

危险作业机器人含有大量传感器并要对电机进行实时控制，涉及到大量的信息传输和监控的问题，实时性要求高，采用集中控制或主从控制很难高质量地同时完成上述任务，而且当功能高度集中时一旦出现故障，就会导致系统整体失效，使系统的可靠性和稳定性降低。

发明内容

本发明提出了一种基于CAN总线的六轮危险作业机器人控制系统，CAN总线具有通信速度快、可靠、灵活、方便等优越性，使各个模块与车载控制系统之间的通信可靠、快速，有效解决了信息阻塞的问题，并具有很好的扩展性，能够满足处理危险弹药任务的要求。

本发明所采用的技术方案是。

所述控制系统选用工控机作为上位机，负责管理程序的输入输出、程序的译码、控制命令的接收和发送、行走路径的规划、挖掘搬运过程的动态显示，以及挖掘搬运过程前后的数据处理。这样可以有效地利用现有通用软件工具和开发环境，设计功能丰富的控制软件。插在工控机的ISA插槽上的CAN总线通信适配卡(选用80C592作为CAN控制器)，主要承担工控机与各模块之间数字通信的协调工作。它提供了微机和CAN总线之间的接口，使微机和CAN总线相连，延伸了CAN总线连通的范围。CAN总线通信适配卡可以完成整个传输过程的逻辑控制，无需CPU干预，因而有效地提高了数据的传输速率。各个模块节点分别有自己的ID标志，各模块节点在网络中的地位可以相同，也可以按系统实时性的要求，分成不同的优先级。这样，一旦总线发生冲突，可减少总线仲裁的时间。在CAN总线通信适配卡以及节点控制卡中都包含CAN总线接口电路，其目的是为了增大通信距离，提高系统的瞬间抗干扰能力，保护总线，降低射频干扰(RFI )，实现热防护等。

所述电控系统总体结构共有6个模块节点。由于信号传输距离较近，工作频率不高，传输介质采用廉价的双纹线即可。

所述控制系统的控制软件选用了工控机作为上位机，其控制软件可以在通用的Windows95，98操作平台上，利用Visual C+十进行开发。对于CAN总线通信适配卡以及各模块控制卡，其控制软件是其硬件电路的描述以及通讯协议的表达，采用目前较流行的C51语言，经编译连接后生成HEX文件，装入各自扩展的EEPROM中。

本发明的有益效果是：该控制系统的CAN总线具有通信速度快、可靠、灵活、方便等优越性，使各个模块与车载控制系统之间的通信可靠、快速，有效解决了信息阻塞的问题，并具有很好的扩展性，能够满足处理危险弹药任务的要求。

附图说明

图1是本发明的控制系统总体结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1，控制系统选用工控机作为上位机，负责管理程序的输入输出、程序的译码、控制命令的接收和发送、行走路径的规划、挖掘搬运过程的动态显示，以及挖掘搬运过程前后的数据处理。这样可以有效地利用现有通用软件工具和开发环境，设计功能丰富的控制软件。

插在工控机的ISA插槽上的CAN总线通信适配卡(选用80C592作为CAN控制器)，主要承担工控机与各模块之间数字通信的协调工作。它提供了微机和CAN总线之间的接口，使微机和CAN总线相连，延伸了CAN总线连通的范围。CAN总线通信适配卡可以完成整个传输过程的逻辑控制，无需CPU干预，因而有效地提高了数据的传输速率。各个模块节点分别有自己的ID标志，各模块节点在网络中的地位可以相同，也可以按系统实时性的要求，分成不同的优先级。这样，一旦总线发生冲突，可减少总线仲裁的时间。在CAN总线通信适配卡以及节点控制卡中都包含CAN总线接口电路，其目的是为了增大通信距离，提高系统的瞬间抗干扰能力，保护总线，降低射频干扰(RFI )，实现热防护等。

电控系统总体结构共有6个模块节点。由于信号传输距离较近，工作频率不高，传输介质采用廉价的双纹线即可。