機械手是自動裝配生產線上必不可少的設備,它可以模擬人手臂的部分動作,按預定的程序、軌跡和要求,實現抓取、搬運和裝配等工作。在減輕人的勞動強度、提高裝配質量和提高裝配效率等方面,起到了積極的作用。本文基于ARM和FPGA嵌入式系統,開展了機械手控制系統的研發工作,實現了機械手的自動控制。 嵌入式ARM處理器,具有運行速度快、功耗低、程序設計靈活、外圍硬件資源豐富等優點,但其普通輸入輸出口的高低電平變化周期最快只能到1微妙左右,不適合高速輸入輸出;FPGA芯片高速輸入輸出數據,時間可縮短至幾十納秒。通過ARM處理器和FPGA技術的有機結合,發揮各自的優勢,使系統具有程序設計靈活、以太網通信、大容量存儲、高速數據輸山、低成本等特點,滿足高速機械手自動控制的要求。 本文分析了ARM和FPGA系統,以及機械手控制系統的功能要求;設計硬件模塊、接口電路;闡述了系統軟件的設計過程,包括啟動代碼U—BOOT、操作系統μCLinux的移植;并介紹了如何利用便件描述語言VHDL來實現機械手邏輯控制。
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