五轴全自动高速点胶机器人伺服控制系统

摘要

本发明在单片的DSP处理器中引入FPGA处理器，形成基于DSP+FPGA的双核处理器，此处理器把原有的单片机实现的多控制器系统集中设计，并充分考虑电池在这个系统的作用，实现单一控制器同步控制五轴的功能，把五轴全自动高速点胶机器人伺服控制系统中工作量最大的五轴伺服系统交给FPGA处理器控制，充分发挥FPGA处理器数据处理速度较快的特点，而人机界面模块、路径读取模块、在线输出模块、数据存储模块、I/O控制模块以及图像采集处理单元等功能交给DSP处理器控制，这样就实现了DSP处理器与FPGA处理器的分工，把DSP处理器从繁重的工作量中解脱出来，抗干扰能力大大增强。

主权项

一种五轴全自动高速点胶机器人伺服控制系统，其特征在于，包括电池、交流电源、第一信号处理器、第二信号处理器、处理器单元、图像采集处理单元、第一高速直流电机、第二高速直流电机、第三高速直流电机、第四高速直流电机、第五高速直流电机以及点胶机器人，所述的第一信号处理器通过交流电源或者电池单独提供电流驱动所述的处理器单元，所述的处理器单元分别发出第一控制信号、第二控制信号、第三控制信号、第四控制信号和第五控制信号，所述的第一控制信号、第二控制信号、第三控制信号、第四控制信号和第五控制信号分别控制所述的第二高速直流电机、第一高速直流电机、第三高速直流电机、第四高速直流电机和第五高速直流电机，通过所述的第一高速直流电机的第二控制信号、通过所述的第二高速直流电机的第一控制信号、通过所述的第三高速直流电机的第三控制信号、通过所述的第四高速直流电机的第四控制信号和通过所述的第五高速直流电机的第五控制信号经过第二信号处理器合成之后，控制点胶机器人的运动，所述的处理器单元还连接至图像采集处理单元，其中，所述的处理器单元为一双核处理器，包括DSP处理器、FPGA处理器以及设于DSP处理器和FPGA处理器的上位机系统和运动控制系统，所述的上位机系统包括人机界面模块、路径读取模块以及在线输出模块，所述的运动控制系统包括伺服控制模块、数据存储模块、I/O控制模块以及图像采集处理单元，其中，DSP处理器用于控制人机界面模块、路径读取模块、在线输出模块、数据存储模块、I/O控制模块以及图像采集处理单元，FPGA处理器用于控制伺服控制模块，且DSP处理器及FPGA处理器之间实时进行数据交换和调用，在电源打开状态下，点胶机器人先进入自锁状态，开启图像采集处理单元帮助第一高速直流电机和第二高速直流电机同时工作将执行机构自动移动到废胶回收处，第三高速直流电机和第四高速直流电机调整点胶阀到预设位置和预定倾斜角度，然后自动打开点胶阀门胶体自动流出，等均匀后开始运动到起始点，此时图像采集处理单元再次开启，自动校正点胶阀与起始点的对准位置，点胶机器人把储存的实际导航传输参数和胶点信息传输给控制器中的 DSP 处理器，DSP 处理器把这些环境参数转化为点胶机器人在指定运动轨迹下第一高速直流电机、第二高速直流电机、第三高速直流电机、第四高速直流电机和第五高速直流电机要运行的距离，DSP处理器然后与FPGA处理器通讯，FPGA处理器根据采集的电机电流和光码盘信号处理五个独立电机的伺服控制，并把处理数据通讯给DSP处理器，由DSP处理器继续处理后续的运行状态。