[实用新型]一种基于ARM嵌入式的码垛机器人控制系统

说明书

本实用新型涉及机器人领域，具体来说是一种基于ARM嵌入式的码垛机器人控制系统，包括控制机器人的交流伺服电机的主控系统，所述主控系统包括ARM板和FPGA板，所述ARM板和FPGA板与所述交流伺服电机通信并控制该交流伺服电机的动作。本实用新型通过主控系统和子系统不仅可实现高速数据处理，而且通过FPGA的可重构技术减少硬件开发成本，具有开发周期短、系统灵活度高等优点，能够为后期系统升级提供便利。

技术领域

本实用新型涉及机器人领域，具体说是一种基于ARM嵌入式的码垛机器人控制系统。

背景技术

机器人技术是综合了人工智能、传感器技术、机械设计技术、仿生技术、自动控制理论等多种学科而派生出来的一门高新技术，工业机器人产业是现在研究十分热门、应用日趋广泛的领域。随着物流行业的飞速发展和码垛作业的大量需求，码垛机器人已成为工业机器人的重要组成部分。在工业生产中，机器人并非简单的替代工人工作，它是综合了机器与人的特长的高科技电子机械装置。机器人既有机器长期连续工作、反复执行某些动作和抵御严酷环境的能力，又有人对工作环境变化迅速做出对应决策的能力。

由于工业生产要求的提高和新技术的产生，码垛机器人经历了数次更新换代，以满足机器人市场的需求。控制器的智能化和人机界面的人性化是码垛机器人改进的方向，完善的故障诊断和报警功能帮助用户轻松的维护机器人的正常运作。目前，比较有代表性的码垛机器人控制系统主要有以下两种：

1.基于计算机的控制系统。计算机控制系统的硬件部分是计算机（多为工控机）插上运动控制卡来负责机器人的运动学解析、轨迹规划算法及控制电机运动。

2.基于PLC控制系统。基于PLC控制系统的硬件组成主要是 PLC 控制器，依靠PLC强大的输入/输出控制功能来控制电机运动，利用组态软件设计友好的人机界面。

但现有的码垛机器人控制系统存在开发难度大且开发周期长、系统灵活度不高等缺点。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供了一种基于ARM嵌入式的码垛机器人控制系统，该系统不仅可实现码垛机器人的码垛功能，而且支持多线程、可抢占机制及具备实时性。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基于ARM嵌入式的码垛机器人控制系统，包括控制机器人的交流伺服电机的主控系统，所述主控系统包括ARM板和FPGA板，所述ARM板和FPGA板与所述交流伺服电机通信并控制该交流伺服电机的动作。

作为优选，设有子系统，该子系统包括子ARM板，该子ARM板与所述ARM板通信。

作为优选，所述ARM板通过闪存存储固化程序，通过同步动态存储器存储动态程序，通过晶振提供时钟信号。

作为优选，所述FPGA板通过动态存储器存储动态程序，通过主晶振提供时钟信号，通过JTAG接口进行边界扫描及调试。

作为优选，所述子ARM板通过子闪存存储固化程序，通过子同步动态存储器存储动态程序，通过子晶振提供时钟信号，通过键盘实现人机交互。

作为优选，所述ARM板与子ARM板通过串行总线通信，所述ARM板与所述交流伺服电机通过串行总线通信，所述ARM板与FPGA板通过并行总线通信， 所述FPGA板通过输入/输出端口控制交流伺服电机。

从以上技术方案可知，本实用新型主控系统和子系统不仅可实现高速数据处理，而且通过FPGA的可重构技术减少硬件开发成本，具有开发周期短、系统灵活度高等优点，能够为后期系统升级提供便利。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图。

图2是本实用新型ARM与FPGA并行总线通信协议图。

图3是本实用新型ARM与FPGA通信流程图。