基于arm切割机器人系统平台设计

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1、分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）基于ARM的切割机器人系统平台设计硕士研究生：齐冲指导教师：王宗义学位级别：工程硕士工程领域：控制工程所在单位：自动化学院论文提交日期：2013年5月论文答辩日期：2013年6月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheProfessionalDegreeofMaster(MasterofEngineering)DesignofCuttingRobotSystemPlatformBa

2、sedonARMCandidate:QiChongSupervisor:Prof.WangZongyiAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:ControlEngneeringDateofSubmission:May,2013DateofOralExamination:June,2013University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导

3、下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许

4、哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日基于ARM的切割机器人系统平台设计摘要在现代化重型装备制造业当中，特别是船舶工业和机械制造业，基于

5、数控技术的切割机器人是必不可少的主要生产设备。但在该领域中，主要设备大多数为价格昂贵，维护成本高且不易运输的大型数控系统，长期缺少小型的、低成本的、高精度的自动化设备。因此将成本低、体积小、精度高、稳定性强的嵌入式系统应用到工业领域中是当今世界的一个热门的、具有积极现实意义的研究方向。本文基于韩国三星公司的ARM9处理器S3C2440芯片和日本NPM公司的专用DSP运动控制芯片PCL6045BL设计了一款具有实际工业应用价值的通用型切割机器人系统平台。系统平台提供了丰富的运动控制功能，同时又具有良好的软件

6、支持能力，这使得平台本身具有极强的功能扩展能力。本文分析了切割机器人的性能需求，阐述了将嵌入式系统引入工业领域的重要意义；在硬件方面，详细介绍了主要芯片S3C2440和PCL6045BL的性能指标和特点，并设计了包含电源供电电路、复位电路、JTAG调试电路、USB模块电路、存储器模块电路、串口通信电路、LCD显示模块电路等在内的硬件电路并留有通用I/O接口和地址数据总线以供扩展功能之用；在软件方面，将嵌入式的Linux操作系统内核及文件系统移植到硬件平台上。在以此为软件平台的基础上，编写了针对运动控制芯片

7、PCL6045BL的驱动程序。在应用层封装了可调用驱动程序的应用函数（API），并且对其进行了测试，展现了系统平台基本运动控制功能的运行效果及性能指标。同时利用跨平台的QTGUI工具QT-Embedded函数库编写Linux系统下包含有各种控制模式和功能的人机交互界面；最后，本文将切割机器人系统平台实际应用到了椭球开孔的实际工业问题中。本文设计的切割机器人系统平台体积小、稳定性高、实时性良好，控制精度满足了实际工业生产的要求。关键词：ARM；PCL6045BL；嵌入式；运动控制器；Linux操作系统哈尔滨

8、工程大学硕士学位论文基于ARM的切割机器人系统平台设计ABSTRACTCuttingrobotbasedonnumericalcontroltechnologyisthemainandessentialproductionequipmentinthemodernheavyequipmentmanufacturingindustry,especiallyinshipbuildingindustryandmachinerymanu