基于ARM的六自由度工業(yè)機(jī)器人訓(xùn)練器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、生產(chǎn)制造數(shù)字化、智能化是制造業(yè)未來的發(fā)展方向，而機(jī)器人是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要裝備。工業(yè)機(jī)器人不僅是工業(yè)自動(dòng)化中的重要組成，而且是提高人類社會(huì)生產(chǎn)力的重要力量，它被廣泛應(yīng)用于汽車制造、航天船舶、機(jī)械制造等領(lǐng)域。工業(yè)機(jī)器人訓(xùn)練器是一種能夠向機(jī)器人發(fā)送指令、顯示機(jī)器人狀態(tài)、在線進(jìn)行機(jī)器人指令編程，并且能提供友好人機(jī)交互界面的手持設(shè)備。訓(xùn)練器是實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話的重要媒介，是機(jī)器人控制系統(tǒng)的重要組成部分。
　　本文首先分析了國內(nèi)外工業(yè)機(jī)器人訓(xùn)練器

2、的發(fā)展現(xiàn)狀和未來前景，然后根據(jù)機(jī)器人和訓(xùn)練器的工作原理和實(shí)際功能需求，提出了六自由度工業(yè)機(jī)器人訓(xùn)練器的軟硬件架構(gòu)。訓(xùn)練器由控制板和按鍵板組成，按鍵板由矩陣按鍵組成，是主要輸入方式之一。本文選用以STM32單片機(jī)為核心的嵌入式系統(tǒng)。核心處理器部分選擇STM32F429單片機(jī)，主要負(fù)責(zé)任務(wù)調(diào)度、界面顯示、通信與外部功能模塊驅(qū)動(dòng)。通信方式選用 CAN總線通信，具有良好的抗干擾能力。存儲(chǔ)設(shè)備有SD卡、U盤、NAND-FLASH和SPI-FLAS

3、H，為了提高存儲(chǔ)設(shè)備的使用效率，選用FatFs文件系統(tǒng)進(jìn)行管理。
　　嵌入式系統(tǒng)軟件部分，選用μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)，同時(shí)使用μC/GUI圖形庫。應(yīng)用軟件方由CAN通信軟件、USB文件存取、SD卡文件存取、SPI-FLASH數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、指令解析、按鍵觸摸檢測軟件等構(gòu)成。系統(tǒng)任務(wù)主要由開始任務(wù)、顯示任務(wù)、通信任務(wù)、觸摸顯示任務(wù)、指令解析任務(wù)等組成，通過μC/OS-Ⅱ嵌入式實(shí)時(shí)內(nèi)核實(shí)現(xiàn)良好的調(diào)度。最后，經(jīng)實(shí)地調(diào)試，所設(shè)計(jì)訓(xùn)練器能夠?qū)崿F(xiàn)良