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本文对一种适合于机器人控制的多轴控制器的总体结构和相关知识进行了介绍，并给出了控制器的详细设计方案和工作流程。该控制器选用DSP为主处理器，采用电压反馈的形式，可应用于其它类似的控制机构中。
对于机器人控制技术，实时性和稳定性是研究的重点。现阶段，机器人控制的主要方法是在离线状态下对步态进行规划，并在主控机上对机器人的运动进行实时的补偿，这种处理方法对处理器的运算速度和处理能力提出了很高的要求。传统的机器人控制器大多以80C196系列单片机作为处理器，当采用12MHz晶振时，其状态周期为167ns，机器周期为1ms，不能满足机器人控制的需要。
DSP芯片处理速度可以达到几纳秒，甚至更高，非常适合于机器人控制。因此，本文选用DSP来代替原有的单片机，同时借助底层电压反馈技术，设计出一种分布式机器人多轴运动控制器。
控制器设计
机器人的各种运动由各个关节轴系完成，每个轴系具有一个自由度，可以完成某一方向的转动任务，所有轴系同时协调工作就可以完成相对复杂的运动。本文研究的所有轴系均由PWM脉冲信号驱动控制。
本多轴运动控制器结构如图2所示。整个控制器以DSP为核心，分为四大部分： DSP主处理器模块主要完成信息处理和各种控制功能;A/D转换模块为主处理器提供运动轴系的位置信息;外围电路完成电压监控、参数存储、电路译码、光电隔离等功能;通信模块负责与主控计算机进行信息交互。
外围电路模块
外围电路模块主要负责控制器的电压监控、参数存储、电路译码、光电隔离等功能。其中，电压监控任务由外部看门狗电路完成，本文选用的是DS1834A芯片。此芯片可同时对电路板上+5V和+3.3V电压进行监控，电压安全范围可进行调节，还具有手动复位功能。如果电压超出安全范围，则在相应引脚产生低电平复位信号，直到电压恢复正常后再经过350ms，复位引脚才恢复高电平。若手动复位则两个复位引脚同时产生复位信号。
DSP主处理器执行控制算法所需要的参数存放在外部存储器X25650中，DSP通过串行外设接口(SPI口)模块与X25650相连，从中读取需要的参数数据。
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