CN107756405A - 一种基于can总线的六轮危险作业机器人控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于CAN总线的六轮危险作业机器人控制系统,选用工控机作为上位机,负责管理程序的输入输出、程序的译码、控制命令的接收和发送、行走路径的规划、挖掘搬运过程的动态显示,以及挖掘搬运过程前后的数据处理。CAN总线具有通信速度快、可靠、灵活、方便等优越性,使各个模块与车载控制系统之间的通信可靠、快速,有效解决了信息阻塞的问题,并具有很好的扩展性,能够满足处理危险弹药任务的要求。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种基于CAN总线的六轮危险作业机器人控制系统,适用于机械领域。
背景技术
六轮危险作业机器人是针对危险弹药的挖掘搬运而设计的,其控制系统分为2部分:车载远端控制系统和监控平台。车载远端控制系统根据监控平台发出的控制指令驱动执行元件,并将采集到的实时视频图像、传感器等数据发回监控平台;监控平台则不断接收车载远端控制系统发回的图像和信息,根据情况遥控操作机器人,实现主从式遥操作。
危险作业机器人含有大量传感器并要对电机进行实时控制,涉及到大量的信息传输和监控的问题,实时性要求高,采用集中控制或主从控制很难高质量地同时完成上述任务,而且当功能高度集中时一旦出现故障,就会导致系统整体失效,使系统的可靠性和稳定性降低。
发明内容
本发明提出了一种基于CAN总线的六轮危险作业机器人控制系统,CAN总线具有通信速度快、可靠、灵活、方便等优越性,使各个模块与车载控制系统之间的通信可靠、快速,有效解决了信息阻塞的问题,并具有很好的扩展性,能够满足处理危险弹药任务的要求。
本发明所采用的技术方案是。
所述控制系统选用工控机作为上位机,负责管理程序的输入输出、程序的译码、控制命令的接收和发送、行走路径的规划、挖掘搬运过程的动态显示,以及挖掘搬运过程前后的数据处理。这样可以有效地利用现有通用软件工具和开发环境,设计功能丰富的控制软件。插在工控机的ISA插槽上的CAN总线通信适配卡(选用80C592作为CAN控制器),主要承担工控机与各模块之间数字通信的协调工作。它提供了微机和CAN总线之间的接口,使微机和CAN总线相连,延伸了CAN总线连通的范围。CAN总线通信适配卡可以完成整个传输过程的逻辑控制,无需CPU干预,因而有效地提高了数据的传输速率。各个模块节点分别有自己的ID标志,各模块节点在网络中的地位可以相同,也可以按系统实时性的要求,分成不同的优先级。这样,一旦总线发生冲突,可减少总线仲裁的时间。在CAN总线通信适配卡以及节点控制卡中都包含CAN总线接口电路,其目的是为了增大通信距离,提高系统的瞬间抗干扰能力,保护总线,降低射频干扰(RFI ),实现热防护等。
所述电控系统总体结构共有6个模块节点。由于信号传输距离较近,工作频率不高,传输介质采用廉价的双纹线即可。
所述控制系统的控制软件选用了工控机作为上位机,其控制软件可以在通用的Windows95,98操作平台上,利用Visual C+十进行开发。对于CAN总线通信适配卡以及各模块控制卡,其控制软件是其硬件电路的描述以及通讯协议的表达,采用目前较流行的C51语言,经编译连接后生成HEX文件,装入各自扩展的EEPROM中。
本发明的有益效果是:该控制系统的CAN总线具有通信速度快、可靠、灵活、方便等优越性,使各个模块与车载控制系统之间的通信可靠、快速,有效解决了信息阻塞的问题,并具有很好的扩展性,能够满足处理危险弹药任务的要求。
附图说明
图1是本发明的控制系统总体结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1,控制系统选用工控机作为上位机,负责管理程序的输入输出、程序的译码、控制命令的接收和发送、行走路径的规划、挖掘搬运过程的动态显示,以及挖掘搬运过程前后的数据处理。这样可以有效地利用现有通用软件工具和开发环境,设计功能丰富的控制软件。
插在工控机的ISA插槽上的CAN总线通信适配卡(选用80C592作为CAN控制器),主要承担工控机与各模块之间数字通信的协调工作。它提供了微机和CAN总线之间的接口,使微机和CAN总线相连,延伸了CAN总线连通的范围。CAN总线通信适配卡可以完成整个传输过程的逻辑控制,无需CPU干预,因而有效地提高了数据的传输速率。各个模块节点分别有自己的ID标志,各模块节点在网络中的地位可以相同,也可以按系统实时性的要求,分成不同的优先级。这样,一旦总线发生冲突,可减少总线仲裁的时间。在CAN总线通信适配卡以及节点控制卡中都包含CAN总线接口电路,其目的是为了增大通信距离,提高系统的瞬间抗干扰能力,保护总线,降低射频干扰(RFI ),实现热防护等。
电控系统总体结构共有6个模块节点。由于信号传输距离较近,工作频率不高,传输介质采用廉价的双纹线即可。
工控机将操作者的指令转换成CAN总线通信适配卡识别的数据。当CAN总线通信适配卡接到数据后,按照CAN总线的协议标准发送给各相关模块。各模块依据标识符判断是否为自己应处理的数据。如果符合条件,则根据发过来的数据,转化成驱动轮载电机的信号或者机械手执行电机的信号,控制轮毅电机和机械手完成相应的动作。与此同时,各个模块还要定期地采集自身信息,当工控机需要此信息时,立即向主机发送。
控制软件选用了工控机作为上位机,其控制软件可以在通用的Windows95 , 98操作平台上,利用Visual C+十进行开发。对于CAN总线通信适配卡以及各模块控制卡,其控制软件是其硬件电路的描述以及通讯协议的表达,采用目前较流行的C51语言,经编译连接后生成HEX文件,装入各自扩展的EEPROM中。
Claims (3)
1.一种基于CAN总线的六轮危险作业机器人控制系统,其特征是:所述控制系统选用工控机作为上位机,负责管理程序的输入输出、程序的译码、控制命令的接收和发送、行走路径的规划、挖掘搬运过程的动态显示,以及挖掘搬运过程前后的数据处理。
2.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的六轮危险作业机器人控制系统,其特征是:所述电控系统总体结构共有6个模块节点,由于信号传输距离较近,工作频率不高,传输介质采用廉价的双纹线即可。
3. 根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的六轮危险作业机器人控制系统,其特征是:所述控制系统的控制软件选用了工控机作为上位机,其控制软件可以在通用的Windows95,98操作平台上,利用Visual C+十进行开发,对于CAN总线通信适配卡以及各模块控制卡,其控制软件是其硬件电路的描述以及通讯协议的表达,采用目前较流行的C51语言,经编译连接后生成HEX文件,装入各自扩展的EEPROM中。
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CN201610691094.0A CN107756405A (zh) | 2016-08-20 | 2016-08-20 | 一种基于can总线的六轮危险作业机器人控制系统 |
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Publications (1)
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CN109868795A (zh) * | 2019-01-14 | 2019-06-11 | 江苏建筑职业技术学院 | 双侧混凝土排水槽一次性成型系统及成型方法 |
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2016
- 2016-08-20 CN CN201610691094.0A patent/CN107756405A/zh active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN109868795A (zh) * | 2019-01-14 | 2019-06-11 | 江苏建筑职业技术学院 | 双侧混凝土排水槽一次性成型系统及成型方法 |
CN109868795B (zh) * | 2019-01-14 | 2024-02-09 | 江苏建筑职业技术学院 | 双侧混凝土排水槽一次性成型系统及成型方法 |
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |