PB-211机器人是保加利亚生产的一种喷漆机器人，机器人的控制系统采用示教再现方式。由于控制系统的元件老化，以及机器人大功率集成驱动单元的研究和实际应用的需要，对其控制系统进行了重新设计，提出了基于CAN总线的上、下位微机控制系统。

　　手）、控制柜，液压站三部分组成。

　　由可以看出，通过对6个伺服阀的开口方向和开口大小的控制可以实现机器人的各种动作。

　　1控制系统的总体设计对机器人位置的控制是机器人控制系统所要完成的主要任务。为了达到实时控制性能好、伺服控机器人结构简11机器人是关节式机器人，其结构简图如所示，它具有六个自由度，即六个关节，其中旋转关节A，D，F的轴线垂直于XOY平面，B，C，E的轴线平行于X0Y平面，采用电液伺服驱动，伺服驱动电路集成在下位机控制系统中，经过进一步集成有望将CAN总线与伺服驱动电路集成在伺PB-211机器人液压系统原理简图动；手腕具有三个转动关节轴，分别由三个摆动液压伺服马达驱动，机器人液压系统原理简图如所示。六个位置传感器负责检测机器人六个关节状态，采用这种控制系统，可以实现上位机对各个关节的单独控制，下位机6个单片机系统是并行工作的，每个单片机系统负责本关节的控制和反馈信号的处理，同时采用中断方式和上位机联系，接受上位机的控制信号和向上位机传送各关节的位置信号。单片机控制系统（2）负责检测环境状态。

　　2控制系统上位机设计与实现：（1）上位机的组成和主要功能上位机是整个控制系统的核心部分，主要包括两个部分：①工业级PC，选用研华的IPC-610；和下位机进行通讯的CAN卡，CAN卡选用研华的PCL-841.PCL-841是具有两个CAN接口的板卡，可以在传感器的电且整个统由几械本体（机械MsDi！V：elBasiatfearC+d+持CAN2.0B传输协议。上位机具备以下几个主要功能：0机器人控制系统的初始化；饼几器人运动轨迹规划，综合优化控制算法的实现；示教再现的数据存储；③口下位机通讯；（1）下位机控制系统的主要功能既口上位机通讯，接受上位机指令并向上传送数据；运瑜出控制信号控制伺服阀；这采集位置传感器信号，实现系统闭环控制。

　　下位机结构框图CAN通讯模块。CAN总线通讯模块主要负责上、下位机通讯，下位机接受上位机的指令，同时向上位机发送各关节的位置状态信息。CAN通讯模块主要由控制器、总线收发器等组成。控制器采用Philips公司生产的SA10⑴及其配套的82C250CAN收发器。由于CAN总线协议采用CRC校验，并可提供相应的错误处理功能，保证了数据通信的可靠性。

　　SA1000是一种独立的CAN控制器，它是Philips公司的PCA82C200CM控制器的替代产品，在软件和引脚上都是与它前一款PCA82C200独立CAN控制器兼容的。SA1000具有BasicCAN工作方和PeliCAN工作方式（扩展特性方式），PeliCAN工作方式支持具有很多新特性的CAN2. 0B协议，工作方式通过时钟分频寄存器中的CAN方式来选择。

　　89C52及其外围设备。为了满足控制和简化电路的需要，下位机的主控制器选用了ATMEL公司生产的89C52芯片，选用12M外围晶振以满足控制系统速度要求。89C52内部有256字节的RAM，可以满足CAN小系统简单的控制算法需要，为了实现复杂控制算法的需要，外扩了一个8k的RAM. 89C52及外围设备和CAN通讯模块共同组成了CAN小系统，如所示。在实际应用中总线控制器SA1000和总线收发器82C250之间采用了光电隔离以提高系统的抗干扰能力。

　　③数据采集模块。数据采集模块主要是负责采集各个关节上的传感器信号，经A/D转换后送入单片机，实现液压伺服系统的闭环控制。A/D转换芯片选用AD678.（半4下位机的硬件设计和ElecWcPublishing系统和外部环噪声D678进行米样前要进行低通滤波，滤波选用5阶低通滤波芯片MAX280，使用简单方便。

　　单通道系统仿真框图在没有加PID控制算法情况下，仿真曲线如0所示，从图中可以看出系统在开始时振荡剧烈，超调量达到44.6，调节时间ts=0.395s，不能满足控制要求。采用PID控制，选择合适的PID参数，仿真曲线如1所示，系统为过阻尼系统，没有超调，调节时间ts= 0.15s.由以上两图可以看出，采用了PID控制系统的品质得到了明显的改善，满足控制要求。

　　系统仿真表明该控制算法简单，减少了下位机的运算负担，达到设计要求。

　　5结论基于CAN总线的并行单片机控制系统具有结构简单、安装方便、性能价格比高等优点。基于CAN总线控制系统的并行单片机系统的机器人控制器，使系统实现了双速率运行，同时满足了系统对计算时间和液压伺服系统控制频率的要求。仿真表明本控制方案可行、正确、控制系统达到预期的设计要求，并为下位机的复杂控制奠定了基础，同时CAN总线与伺服控制器集成为液压系统的实时控制和大功率机器人驱动部件的研究奠定了基础。