[發明專利]基于FPGA的多指節機器人控制系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201310361887.2
• 申請日: 2013-08-19
• 公開（公告）號: CN103419201A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 劉霖;張峰;劉文聰;郭濤;楊先明;陳鎮龍;羅穎;宋昀岑;劉娟秀
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所 51213
• 代理人: 劉興亮

1.一種基于FPGA的多指節機器人控制系統，其特征在于：包括整套運動控制端，用于接收整套運動控制端的控制指令并能將控制指令解析、分類成若干個RAM指令的指令解析模塊，以及RAM控制組；整套運動控制端與指令解析模塊電通信連接，RAM控制組包括有至少一個RAM大動作和至少一個RAM軸；RAM大動作接收并儲存來自于指令解析模塊中相對應的RAM指令，RAM大動作的RAM指令用于控制相對應的大動作運動操作；RAM軸接收并儲存來自于指令解析模塊中相對應的RAM指令，RAM軸的RAM指令用于控制相對應的軸運動操作；指令解析模塊分別與各個RAM大動作、RAM軸電通信連接；各個RAM大動作和RAM軸分別與執行控制模塊電通信連接，該執行控制模塊按照RAM指令直接執行大動作操作或軸運動操作。

2.按照權利要求1所述的基于FPGA的多指節機器人控制系統，其特征在于：所述RAM大動作的RAM指令包括有控制RAM大動作是否運動以及控制其運動邏輯順序的啟動模塊，控制RAM大動作運動循環邏輯順序和運動次數的循環控制模塊；所述RAM軸的RAM指令包括有控制RAM軸是否運動以及控制其運動邏輯順序的啟動模塊，控制RAM軸運動循環邏輯順序和運動次數的循環控制模塊。

3.按照權利要求1所述的基于FPGA的多指節機器人控制系統，其特征在于：所述RAM控制組包括有RAM大動作1、RAM大動作2、…RAM大動作n以及RAM軸1、RAM軸2、…RAM軸m，RAM大動作1、RAM大動作2、…RAM大動作n以及RAM軸1、RAM軸2、…RAM軸m分別對應為一個獨立的運動控制單元，所有運動控制單元的控制數據集成為RAM控制組，該RAM控制組為集成RAM芯片。

4.按照權利要求1或2所述的基于FPGA的多指節機器人控制系統，其特征在于：所述執行控制模塊包括若干個執行模塊，該執行模塊分別與RAM大動作、RAM軸一一對應。

5.一種基于FPGA的多指節機器人控制方法，其特征在于：其邏輯控制方法步驟如下：

A、通過整套運動控制端的交互式控制按鍵或虛擬控制界面發出運動控制指令，該運動控制指令為控制機器人某項運動或某項連續運動的輸入性指令；

B、指令解析模塊接收來自于整套運動控制端的運動控制指令，并對運動控制指令進行邏輯分析，把運動控制指令指示的機器人運動分解成若干個大動作和若干個軸動作，然后指令解析模塊對各個大動作和各個軸動作分別處理、解析出相對應的控制命令，并將各個動作的控制命令分類存儲至對應的RAM大動作和/或RAM軸中，其中RAM大動作包括有RAM大動作1、RAM大動作2、…RAM大動作n，RAM軸包括有RAM軸1、RAM軸2、…RAM軸m；所述RAM大動作內的啟動模塊控制相應大動作運動的是否啟動以及該運動在整套運動中的邏輯順序，RAM大動作內的循環控制模塊控制相應大動作運動的循環邏輯順序和次數；所述RAM軸內的啟動模塊控制相應軸運動的是否啟動以及該運動在整套運動中的邏輯順序，RAM軸內的循環控制模塊控制相應軸運動的循環邏輯順序和次數；

C、各個RAM大動作分別對應控制相對應的大動作執行控制模塊，并通過大動作執行控制模塊實現大動作運動的啟動與循環；各個RAM軸分別對應控制相對應的軸執行控制模塊，并通過軸執行控制模塊實現軸運動的啟動與循環；這樣，機器人的某項運動或某項連續運動就會通過指令解析模塊進行一次的邏輯分析處理、解析，并分類得到各個RAM大動作和RAM軸動作的控制命令，然后存儲于RAM大動作1、RAM大動作2、…RAM大動作n以及RAM軸1、RAM軸2、…RAM軸m中，最終實現機器人按照一定的邏輯啟動順序、循環順序、循環次數完成機器人連貫性的整套運動。