Muốn hiểu chi tiết về robot công nghiệp, bạn phải hiểu 5 khía cạnh kiến thức và công nghệ này.
1. Cấu trúc phần cứng hệ thống điều khiển robot công nghiệp
2. Kiến trúc hệ thống điều khiển robot công nghiệp
3. Kiểm soát môi trường phát triển phần mềm
4. Hệ điều hành dành riêng cho robot
5. Công nghệ bus truyền thông robot servo
Chúng ta hãy xem xét chi tiết sau đây
1. Cấu trúc phần cứng hệ thống điều khiển robot công nghiệp
Hiện tại, bộ điều khiển robot bao gồm dòng ARM, dòng DSP, dòng POWERPC, dòng Intel và các chip khác có khả năng tính toán mạnh mẽ. Ngoài ra, do chip đa năng hiện có{1}}về chức năng và hiệu suất không thể đáp ứng đầy đủ các yêu cầu của một số hệ thống robot nhất định về giá cả, hiệu suất, khả năng tích hợp và giao diện, điều này dẫn đến sự xuất hiện của hệ thống robot theo nhu cầu về công nghệ SoC (SystemonChip), bộ xử lý cụ thể được tích hợp với giao diện bắt buộc có thể đơn giản hóa việc thiết kế các mạch ngoại vi của hệ thống, giảm kích thước hệ thống và giảm chi phí.
2. Kiến trúc hệ thống điều khiển Robot công nghiệp
Trong nghiên cứu về kiến trúc bộ điều khiển mở, có hai cấu trúc cơ bản, một cấu trúc dựa trên cấu trúc phân chia thứ bậc phần cứng, loại cấu trúc này tương đối đơn giản, ở Nhật Bản, kiến trúc được phân chia dựa trên cơ sở phần cứng, chẳng hạn như Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. sẽ sản xuất robot cánh tay thông minh có mục đích chung di động PA210-được chia thành cấu trúc của năm-lớp kết cấu; cái còn lại dựa trên cấu trúc chức năng của bộ phận, sẽ là phần cứng và phần mềm. Cái còn lại là cấu trúc dựa trên bộ phận chức năng, xem xét phần cứng và phần mềm cùng nhau, và đó là hướng nghiên cứu và phát triển kiến trúc bộ điều khiển robot.
3. Kiểm soát môi trường phát triển phần mềm
Về môi trường phát triển phần mềm robot, các công ty chế tạo robot công nghiệp nói chung có môi trường phát triển độc lập và ngôn ngữ lập trình robot độc lập, như Motoman Nhật Bản, KUKA của Đức, Adept của Hoa Kỳ, ABB Thụy Điển, v.v. Nhiều trường đại học có môi trường phát triển robot của riêng họ. Nhiều trường đại học đã thực hiện nhiều công việc nghiên cứu về môi trường phát triển rô-bốt, cung cấp nhiều-mã nguồn mở cho các hoạt động tích hợp và điều khiển trong một số cấu trúc phần cứng rô-bốt và nhiều thử nghiệm liên quan đã được thực hiện trong môi trường phòng thí nghiệm. Môi trường phát triển hệ thống robot hiện có trong và ngoài nước TeamBots, v. 2.0e, v.v.
4. Hệ điều hành dành riêng cho robot
(1), VxWorks, hệ điều hành VxWorks được công ty WindRiver của Hoa Kỳ thiết kế và phát triển vào năm 1983 một hệ điều hành nhúng thời gian thực (RTOS), là một thành phần chính của môi trường phát triển nhúng Tornado.
(2) WindowsCE, WindowsCE có khả năng tương thích tốt hơn với các dòng Windows, đây chắc chắn là một trong những lợi thế lớn cho việc quảng bá WindowsCE. WindowsCE cung cấp nền tảng hệ điều hành giàu tính năng-để thiết lập các ứng dụng và dịch vụ động cho thiết bị cầm tay và thiết bị không dây, có thể chạy trên nhiều kiến trúc bộ xử lý và thường phù hợp với những ai quan tâm đến không gian bộ nhớ. Nó có thể chạy trên nhiều loại kiến trúc bộ xử lý và thường phù hợp với các thiết bị có những hạn chế nhất định về dung lượng bộ nhớ.
(3) Linux nhúng, có mã nguồn được cung cấp công khai, có thể được sửa đổi theo ý muốn để đáp ứng các ứng dụng của chính mình. Hầu hết chúng đều tuân theo GPL, đây là nguồn mở và miễn phí. Nó có thể được sửa đổi một chút và áp dụng cho hệ thống của chính người dùng.
(4) μC/OS-Ⅱ, μC/OS-Ⅱ là hạt nhân thời gian thực-nổi tiếng với mã nguồn mở, được thiết kế cho các ứng dụng nhúng và có thể được sử dụng trong bộ vi điều khiển 8 bit, 16 bit và 32 bit hoặc bộ xử lý tín hiệu số (DSP). Các tính năng chính của nó là mã nguồn mở, tính di động tốt, khả năng sửa chữa, khả năng điều chỉnh, hạt nhân ưu tiên, khả năng xác định, v.v.
(5), DSP / BIOS, DSP / BIOS là TI dành riêng cho dòng nền tảng DSP TMS320C6000TM, TMS320C5000TM và TMS320C28xTM được thiết kế và phát triển cho quy mô của hạt nhân hệ điều hành đa tác vụ-thời gian thực{8}}được thiết kế riêng, TI Công cụ phát triển CodeComposerStudioTM, một trong những thành phần. DSP/BIOS bao gồm ba thành phần chính: hạt nhân thời gian thực đa luồng, công cụ phân tích thời gian thực và thư viện hỗ trợ chip. Bằng cách sử dụng chương trình phát triển hệ điều hành theo thời gian thực, bạn có thể phát triển chương trình DSP phức tạp một cách dễ dàng và nhanh chóng.
5. Công nghệ bus truyền thông robot servo
Hiện tại, không có bus truyền thông servo quốc tế dành riêng cho hệ thống robot, trong quá trình ứng dụng thực tế, thường theo yêu cầu của hệ thống, các bus thường được sử dụng, chẳng hạn như Ethernet, CAN, 1394, SERCOS, USB, RS-485, v.v. cho hệ thống robot. Hầu hết các bus điều khiển truyền thông hiện tại có thể được phân thành hai loại, tức là công nghệ bus nối tiếp dựa trên RS{7}}485 và công nghệ truyền động dây và công nghệ bus nối tiếp tốc độ cao dựa trên Ethernet công nghiệp thời gian thực.