机器人控制器实时监控系统关键技术研究

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1、分类号:TH1210710-2013125106硕士学位论文机器人控制器实时监控系统关键技术研究王红军导师姓名职称王国庆教授申请学位级别硕士学科专业名称工程机械论文提交日期2016年5月18日论文答辩日期2016年6月9日学位授予单位长安大学StudyontheKeyTechnologyoftherobotcontrollerreal-timemonitoringsystemAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：WangHongjunSupervisor：Prof.WangGuoqingChang’anUniv

2、ersity,Xi’an,China．ＴＶ■．论文独创性声明煮（；工本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研巧，对论文的研究做出重作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外。本篇论文中不包舍任要贡献的个人和集体，均已在文中化明确方式碌明何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：］〇（６年（月ｆ芝日？？．．．．．１？—．．．？？．．：：？．．．．．．论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职

3、务作品，知识产权归属学．阅Ｗ及申请专利等权叩．校。学校享有Ｗ任何方式发表、复制、公开阅览、借Ｖ！利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成．果时。，署名单位仍然为长安大学二＇）１萬；（保密的论文在解密后应遵守此规定：｜；；１：累年６月８日Ｔ论文作者签名壬往ｙ；：导师签名：色年《月ｆ巧！扣；■■■■■■■■：．；摘要随着机器人控制器产业的蓬勃发展以及ARM技术在控制领域的优越表现，越来越多的机器人控制器研发机构开始使用ARM系列单片机开发机器人控制器产品，基于ARM架构的微控制器成为机器人

4、控制器CPU的主流。市场上涌现出一批性能卓越表现不凡的机器人控制器的同时也暴露出越来越多的问题：首先，使用单片机开发机器人控制器在开发阶段调试难度大、故障定位困难；其次，对于一些对可靠性要求较高的使用单片机开发的机器人控制器，现阶段仍没有类似于组态软件的成熟的监控方案。为此本文设计了机器人控制器实时监控系统，使用以太网接口与下位机通讯，实时监控下位机运行状态信息，辅助用户进行故障定位、确保控制器安全可靠运行。本文主要完成了以下方面的工作：1）提出了基于汇编编译器和以太网的机器人控制器实时监控系统架构。通过汇编编译器输出的指令地址对应关系确定当前正在执行指令，通过以

5、太网获取下位机实时运行状态信息，最终通过WPF界面框架将数据展示给用户。2）完成了控制器原型系统的开发。通过监控控制器原型系统的运行状态参数，检验机器人控制器实时监控系统的可行性。3）设计并完成了机器人控制器实时监控系统的开发。包括工程管理模块、网络通讯后台服务程序、实时监控模块、历史查询模块以及控制器相关信息查询模块。可根据下位机传递的状态信息的不同对监控系统进行针对性的配置，使之可适用于不同的下位机。4）完成了汇编编译器的设计。基于EngineerC集成开发环境规定的汇编指令格式，设计了针对CortexM3系列处理器的汇编编译器。该汇编编译器在将汇编语言翻译成

6、机器码的同时输出指令与地址对应关系文件，供机器人控制器实时监控系统调用通过PC值定位控制器当前正在执行的指令。经过基本测试，所设计的机器人控制器实时监控系统运行正常，为后续开发提供了较好的支撑。关键词：控制器、实时监控、汇编编译器、CortexM3IAbstractWiththerobotcontrollerindustryboomandthesuperiorperformanceofARMtechnologyinthefieldofrobotcontroller，agrowingnumberofresearchinstitutionsbegantouseARMm

7、icrocontrollertodeveloprobotcontroller.Micro-controllerbasedonARMarchitecturehasbecomethemainstream.Asanumberofhighperformancerobotcontrollerenterthemarketmoreandmoreproblemsareexposed:First,atthestageofthedevelopmentofrobotcontrollerusingsinglechip,itisdifficulttodebugandlocatetheerr

8、ors,;