基于CAN總線的機械手運動控制器設(shè)計.pdf

1、隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，學(xué)科間出現(xiàn)了相互交叉與滲透，引起了工業(yè)控制領(lǐng)域的技術(shù)革命。傳統(tǒng)的控制技術(shù)在結(jié)構(gòu)上采用并聯(lián)方式，并且不同廠家的設(shè)備不能相互通信連接，容易造成信息孤島?，F(xiàn)場總線的出現(xiàn)為解決上述問題提供了答案，現(xiàn)場總線采用串聯(lián)結(jié)構(gòu)，同時采用標(biāo)準(zhǔn)化和開放化的協(xié)議，把不同廠家的設(shè)備通過統(tǒng)一協(xié)議規(guī)范進行連接組成網(wǎng)絡(luò)，解決信息孤島問題。
　　機械手已經(jīng)成為現(xiàn)代機械制造生產(chǎn)中的一個重要組成部分，運動控制器是機械手的核心部分，其性能的優(yōu)

2、劣直接關(guān)系到生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量。本文通過對常見運動控制器的設(shè)計方案的分析，決定擯棄傳統(tǒng)的設(shè)計方案，采用現(xiàn)場總線CAN總線與以太網(wǎng)結(jié)合的方案。
　　本文利用以太網(wǎng)通信方式的穩(wěn)定性、高速性，作為運動控制器與上位機的通信接口，并采用LwIP協(xié)議；利用CAN總線的穩(wěn)定可靠性，并用RJ45接口作為運動控制器與伺服電機的通信接口，采用CANopen協(xié)議；運動控制器的主控單元采用以Cortex-M4為內(nèi)核的微處理器STM32F407。該方案利用

3、STM32F407的高處理速度與低功耗的優(yōu)點，提升控制器的性能；利用CANopen協(xié)議的開放性和標(biāo)準(zhǔn)性提升運動控制器的通用性。
　　運動控制器的硬件電路主要包括主控單元STM32F407、由CTM1050T組成的CAN通信模塊、由DP83848組成的以太網(wǎng)通信電路、光耦隔離保護電路、IO擴展電路以及時鐘電源等模塊組成。控制器的軟件部分通過移植μCOS-II嵌入式操作系統(tǒng)搭建多任務(wù)平臺，通過移植LwIP實現(xiàn)通過以太網(wǎng)與上位機的通信，