[發明專利]基于虛擬仿真與Linux操作系統的機器人硬實時控制系統

在審

• 申請號: 201910564128.3
• 申請日: 2019-06-25
• 公開（公告）號: CN110328663A
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發明（設計）人: 張小俊;趙健;孫凌宇;張明路
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;H04L12/40;H04L29/06;H04L29/08
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王利文

1.一種基于虛擬仿真與Linux操作系統的機器人硬實時控制系統，其特征在于：包括Unity3D虛擬仿真系統、Linux系統工控機和伺服電機驅動器，所述Unity3D虛擬仿真系統通過Socket網絡與Linux系統工控機相連接進行數據通信，所述Linux系統工控機通過CAN網絡與伺服電機驅動器進行數據通信，該Linux系統工控機采用Xenomai內核補丁對Linux內核實時擴展的Linux實時操作系統。

2.根據權利要求1所述的基于虛擬仿真與Linux操作系統的機器人硬實時控制系統，其特征在于：所述Unity3D虛擬仿真系統包括：通過Socket網絡通信Udp協議搭建的指令發送模塊與數據接收模塊、控制機器人各種運動模式的指令計算模塊、顯示機器人當前運動狀態的三維顯示模塊以及顯示機器人各關節當前工作狀態的數據顯示模塊。

3.根據權利要求1所述的基于虛擬仿真與Linux操作系統的機器人硬實時控制系統，其特征在于：所述Unity3D虛擬仿真系統通過無線路由器與Linux系統工控機相連接。

4.根據權利要求1所述的基于虛擬仿真與Linux操作系統的機器人硬實時控制系統，其特征在于：所述Linux系統工控機包括安裝在工控機上的多個CAN卡、ADAM數據采集卡、Linux實時操作系統以及硬實時控制系統；所述多個CAN卡通過CAN網絡與伺服電機驅動器相連接；所述ADAM數據采集卡通過RS485總線與外部傳感器相連接。

5.根據權利要求4所述的基于虛擬仿真與Linux操作系統的機器人硬實時控制系統，其特征在于：所述外部傳感器為接近開關和磁導航傳感器。

6.根據權利要求4所述的基于虛擬仿真與Linux操作系統的機器人硬實時控制系統，其特征在于：所述硬實時控制系統包括通過Socket網絡通信Udp協議實現的機器人與移動平臺的運動指令接收模塊和機器人與移動平臺工作數據反饋模塊、采集傳感器數據模塊、機器人與運動平臺的伺服電機的運動參數計算模塊、通過Xenomai內核調用RTDM的上層接口與實時驅動模塊rtcan創建CAN卡與伺服電機的通信連接模塊。

7.根據權利要求1所述的基于虛擬仿真與Linux操作系統的機器人硬實時控制系統，其特征在于：所述伺服電機驅動器與機器人上的伺服電機相連接。

8.根據權利要求7所述的基于虛擬仿真與Linux操作系統的機器人硬實時控制系統，其特征在于：所述機器人上的伺服電機包括機器人手臂上的伺服電機以及移動平臺輪胎上的伺服電機。

9.根據權利要求7或8所述的基于虛擬仿真與Linux操作系統的機器人硬實時控制系統，其特征在于：所述伺服電機采用支持CanOpen協議的伺服電機。