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基于以太网的工业机器人示教装置开发

作　者: 杨威
导　师: 叶伯生
学　校: 华中科技大学
专　业: 机械工程
关键词: 机器人示教装置上下位机以太网通信 ARM FPGA
分类号: TP242.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

机器人技术已广泛应用于工业、医学、科研和国防等各个领域,发挥着重要作用。示教装置是工业机器人的重要组成部分,它是实现机器人控制和人机交互的重要工具,对于运用在各种场所的工业机器人,基本上都需要经过示教后才能正常运行。操作者通过示教装置对机器人进行手动示教,控制机器人达到不同位姿,并记录各个位姿点的坐标。使用机器人语言进行在线编程,实现程序回放,让机器人再现程序要求的轨迹运动。本论文针对通用的六轴及六轴以下的工业机器人,提出了一种基于以太网的示教装置,其与机器人控制器组成上下位机结构,两者通过以太网进行通信。示教装置作为上位机,具有独立的硬件平台,其采用ARM+FPGA的架构,在ARM上运行操作系统,用FPGA来增加电路的灵活性。并研制出基于这种硬件架构的机器人示教装置。论文对示教装置的硬件设计、结构设计、控制逻辑和通信程序设计进行了详细的描述。其中重点讲述了硬件部分的设计,主要为电源设计,ARM与FPGA模块电路设计及其外围电路设计。最后对示教装置进行了测试来验证设计的正确性,结果表明示教装置能满足机器人示教编程和再现运行的功能,能够作为上位机对机器人进行操作。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-13
  1.1 研究背景  8-9
  1.2 国内外研究现状概述  9-11
  1.3 论文的主要工作  11-13
2 示教装置硬件设计  13-36
  2.1 示教装置硬件方案设计  13-14
  2.2 电源模块设计  14-16
  2.3 核心板设计  16-33
  2.4 键盘模块电路  33-34
  2.5 示教装置硬件平台  34-35
  2.6 本章小结  35-36
3 示教装置结构设计  36-47
  3.1 示教装置结构方案设计  36-38
  3.2 示教装置器件选型  38-39
  3.3 示教装置详细设计  39-43
  3.4 示教装置结构件安装定位  43-44
  3.5 示教装置面板布局  44-46
  3.6 本章小结  46-47
4 示教装置控制逻辑和通信的程序设计  47-59
  4.1 示教装置FPGA 程序设计  47-50
  4.2 示教装置面板控制逻辑的程序设计  50-54
  4.3 示教装置通信的程序设计  54-58
  4.4 本章小结  58-59
5 示教装置测试  59-62
  5.1 测试内容及结果  59-61
  5.2 结论  61-62
6 结论与展望  62-63
致谢  63-64
参考文献  64-66

基于以太网的工业机器人示教装置开发

内容摘要

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