运动控制方法、装置、设备、存储介质、机器人及系统与流程

1.本发明创造属于运控控制的技术领域，具体涉及了一种运动控制方法、装置、设备、存储介质、机器人及系统。


背景技术：

2.目前，平面关节型机器人控制技术普遍采用“pc+运动控制器”的开发模式。而这种开发模式会导致平面关节型机器人体积庞大、搬运空难，同时在进行操作时，人机交互需要通过pc来进行，所以操作较为繁琐复杂。
3.scara机器人能够广泛应用于塑料工业、汽车工业、电子产品工业、药品工业和食品工业等领域。scara机器人在x轴和y轴方向上具有顺从性，而在z轴方向具有良好的刚度，此特性特别适合于装配工作，例如将一个圆头针插入一个圆孔，scara机器人可用于装配印刷电路板和电子零部件；scara的另一个特点是其串接的两杆结构，类似人的手臂，可以伸进有限空间中作业然后收回，适合于搬动和取放物件，如集成电路板等。
4.采用scara机器人代替人工操作可以提高生产效率，改善产品质量，降低生产成本；在这些行业中，所重复的动作一般具有区域性(即在多个区域间来回运动)，目标运动点较多，对位置精度、重复精度、速度等都有很高的要求。一般的scara机器人控制技术普遍采用“pc+运动控制器”的开发模式，进而导致需要机器人实现这些动作时，不易编写程序，一般需要专业技术人员才能完成。


技术实现要素：

5.针对上述技术问题，本发明创造提出了一种运动控制方法、装置、设备、存储介质及机器人。本技术能够获取机器人的当前运动信息；从嵌入式主控制器获取所述机器人在下个周期运动的目标运动信息；根据所述目标运动信息和所述当前运动信息对所述机器人下个周期的运动进行控制。本技术通过利用嵌入式主控制器来代替pc，使得可以通过嵌入式主控制器来实现对scara机器人的控制，降低了人机交互的难度。
6.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案包含六个方面。
7.第一方面，提供了一种运动控制方法，应用于运动控制器，包括：获取机器人的当前运动信息；从嵌入式主控制器获取所述机器人在下个周期运动的目标运动信息；根据所述目标运动信息和所述当前运动信息对所述机器人下个周期的运动进行控制。
8.在一些实施例中，所述根据所述目标运动信息和所述当前运动信息对所述机器人下个周期的运动进行控制，包括：根据所述当前运动信息和所述目标运动信息确定所述机器人下个周期的第一目标运动轨迹；根据所述第一目标运动轨迹对所述机器人下个周期的运动进行控制。
9.在一些实施例中，所述根据所述第一目标运动轨迹对所述机器人下个周期的运动进行控制，包括：将所述第一目标运动轨迹写入到缓冲区中；在当前周期结束后，将缓冲区中的所述第一目标运动轨迹发送给对应的每个运动轴，以使所述运动轴控制所述机器人运
动。
10.在一些实施例中，所述方法还包括：获取每个运动轴反馈的限位信号；根据所述限位信号确定所述机器人的第二目标运动轨迹；根据所述第二目标运动轨迹对所述机器人的运动进行控制。
11.在一些实施例中，所述根据所述限位信号确定所述机器人的第二目标运动轨迹，包括：控制所述机器人停止向触发限位信号的方向运动；获取所述机器人的当前位置信息，并结束当前周期；根据所述当前位置信息和所述目标运动信息确定所述机器人的第二目标运动轨迹。
12.第二方面，本技术提供了一种运动控制装置，包括：第一获取模块，用于获取机器人的当前运动信息；第二获取模块，用于从嵌入式主控制器获取所述机器人在下个周期运动的目标运动信息；第一执行模块，用于根据所述目标运动信息和所述当前运动信息对所述机器人下个周期的运动进行控制。
13.第三方面提供了一种电子设备，包括储存器和处理器，所述储存器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现一种运动控制方法的步骤。
14.第四方面提供了一种存储介质，该存储介质存储的计算机程序，能够被一个或多个处理器执行，所述计算机程序能够用来实现第一方面中任一项运动控制方法的步骤。
15.第五方面，本技术提供了一种机器人，包括机器人本体和如第三方面所述的一种电子设备，所述电子设备与所述机器人本体连接。
16.第六方面，本技术提供了一种运动控制系统，适用于如第一方面任一项所述的一种运动控制方法，包括：嵌入式主控制器，用于接收目标位置信息，并根据所述目标位置信息确定每个周期中机器人的目标运动信息；运动控制组件，与所述嵌入式主控制器电连接，用于根据所述目标运动信息和所述机器人当前运动信息确定所述机器人下个周期的第一目标运动轨迹；人机交互组件，与所述嵌入式主控制器电连接，用于人机交互。
17.在一些实施例中，所述运动控制组件包括：运动控制器，与所述嵌入式主控制器电连接，用于获取所述目标运动信息和所述当前运动信息，并根据所述目标运动信息和所述当前运动信息确定所述第一目标运动轨迹；伺服驱动器，与所述运动控制器电连接，用于接收所第一目标运动轨迹，并根据所述第一目标运动轨迹来驱动伺服电机；伺服电机，用于所述伺服控制器电连接，用于根据所述伺服驱动器发出的电平来驱动所述机器人。
18.在一些实施例中，所述运动控制器包括：运动控制卡，为多轴控制卡，与所述嵌入式主控制器电连接，用于获取所述目标运动信息和所述当前运动信息，并根据所述目标运动信息和所述当前运动信息确定所述第一目标运动轨迹；位置芯片，有多个，分别设置在机器人的每个运动轴上，与所述运动控制卡电连接，用于获取对应运动轴的所述当前运动信息；限位开关，设置在机器人的每个运动轴上，与所述运动控制卡电连接，用于获取所述机器人的运动情况产生限位信号；开关电路芯片，与所述限位开关和所述运动控制卡电连接，用于接收所述限位信号，并将所述限位信号发送给所述运动控制卡；所述运动控制卡还用于根据所述限位信号确定所述机器人的第二目标运动轨迹；所述运动控制卡还用于在所述下个周期到来时将所述第一目标运动轨迹或第二目标运动轨迹解释为各运动轴相对应的电平信息，并将所述电平信息发送给对应的伺服驱动器。
19.在一些实施例中，所述嵌入式主控制器包括：信息获取模块，用于从所述运动控制
器获取所述当前运动信息和来自人机交互组件的目标位置信息；运动规划模块，用于根据所述目标位置信息和所述当前运动信息来确定所述机器人下个周期的目标运动信息。
20.本发明创造的有益效果：本技术能够获取机器人的当前运动信息；从嵌入式主控制器获取所述机器人在下个周期运动的目标运动信息；根据所述目标运动信息和所述当前运动信息对所述机器人下个周期的运动进行控制。本技术通过利用嵌入式主控制器来代替pc，使得可以通过嵌入式主控制器来实现对scara机器人的控制，降低了人机交互的难度。
附图说明
21.通过结合附图阅读下文示例性实施例的详细描述可更好地理解本公开的范围。其中所包括的附图是：
22.图1为本技术实施例提供的一种运动控制方法的主体流程图；
23.图2为本技术实施例提供的一种运动控制方法的部分流程图；
24.图3为本技术实施例提供的一种运动控制装置的结构框图；
25.图4为本技术实施例提供的一种运动控制系统的结构框图。
具体实施方式
26.为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作进一步地详细描述，所描述的实施例不应视为对本技术的限制，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
27.在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。
28.如果申请文件中出现“第一\第二\第三”的类似描述则增加以下的说明，在以下的描述中，所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本技术实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。
29.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本技术实施例的目的，不是旨在限制本技术。
30.实施例1：
31.scara机器人能够广泛应用于塑料工业、汽车工业、电子产品工业、药品工业和食品工业等领域。scara机器人在x轴和y轴方向上具有顺从性，而在z轴方向具有良好的刚度，此特性特别适合于装配工作，例如将一个圆头针插入一个圆孔，scara机器人可用于装配印刷电路板和电子零部件；scara的另一个特点是其串接的两杆结构，类似人的手臂，可以伸进有限空间中作业然后收回，适合于搬动和取放物件，如集成电路板等。
32.采用scara机器人代替人工操作可以提高生产效率，改善产品质量，降低生产成本；在这些行业中，所重复的动作一般具有区域性(即在多个区域间来回运动)，目标运动点较多，对位置精度、重复精度、速度等都有很高的要求。一般的scara机器人控制技术普遍采用“pc+运动控制器”的开发模式，进而导致需要机器人实现这些动作时，不易编写程序，一
般需要专业技术人员才能完成。
33.针对上述存在的一般人员对所述scara机器人进行控制时难度较大的问题，如图1所示，本技术提供了一种运动控制方法，所述方法应用于电子设备，所述电子设备可以移动终端、运动控制器等。本技术实施例提供的设备数据处理所实现的功能可以通过电子设备的处理器调用程序代码来实现，其中，程序代码可以保存在计算机存储介质中，所述运动控制方法包括：
34.步骤s1：获取机器人的当前运动信息。
35.本技术属于对scara机器人机器人的控制方法，一般的scara机器人有多个运动轴，每个运动轴都有其自己的运动轨迹。所以此处的当前运动信息包括各个运动轴的运行信息。
36.步骤s2：从嵌入式主控制器获取所述机器人在下个周期运动的目标运动信息。
37.本技术所控制的是scara机器人，而一般的scara机器人是采用pc作为主控制器的，而本技术中使用嵌入式主控制器代替常用的pc作为主控制。而嵌入式主控制器在工作时，会定时的向运动控制器发送所述机器人在下个周期运动的目标运动信息。
38.步骤s3：根据所述目标运动信息和所述当前运动信息对所述机器人下个周期的运动进行控制。
39.本技术通过利用嵌入式主控制器来代替pc，使得可以通过嵌入式主控制器来实现对scara机器人的控制，降低了人机交互的难度。
40.在一些实施例中，步骤s3“根据所述目标运动信息和所述当前运动信息对所述机器人下个周期的运动进行控制”，包括：
41.步骤s31：根据所述当前运动信息和所述目标运动信息确定所述机器人下个周期的第一目标运动轨迹。
42.运动控制器在获取到目标运动信息后，还需要将目标运动信息根据当前运动信息进行调整，得到符合机器人当前实际情况的第一目标运动轨迹。
43.步骤s32：根据所述第一目标运动轨迹对所述机器人下个周期的运动进行控制。
44.在得到所述第一目标运动轨迹后，再根据所述第一目标运动轨迹对所述机器人下个周期的运动进行控制。
45.在一些实施例中，步骤s32“根据所述第一目标运动轨迹对所述机器人下个周期的运动进行控制”，包括：
46.步骤s321：将所述第一目标运动轨迹写入到缓冲区中。
47.在运动控制器中存在有缓冲区，所以在确定了下个周期的第一目标运动轨迹后将所述第一目标运动轨迹写入到运动控制器的缓冲区中。
48.步骤s322：在当前周期结束后，将缓冲区中的所述第一目标运动轨迹发送给对应的每个运动轴，以使所述运动轴控制所述机器人运动。
49.在当前周期结束后，下个周期来临时，将写入缓冲区中的第一目标运动轨迹解释为电平信息发送给对应的每个运动轴，以使所述运动轴根据所述电平信息控制机器人的运动。
50.如图2所示，在一些实施例中，所述方法还包括：
51.步骤s4：获取每个运动轴反馈的限位信号。
52.为了确保机器人的运动正确，所以需要时刻注意机器人的运动限位问题，所以在每个运动轴上都设置有限位装置，当运动机器人触发限位装置后，限位装置会产生限位信号，而限位信号会被反馈到运动控制器中，所有需要运动控制器获取每个运动轴反馈的限位信号。
53.步骤s5：根据所述限位信号确定所述机器人的第二目标运动轨迹。
54.当运动控制器接收到限位信号时，说明机器人已经达到了当前运动方向的边界，所以为了使得机器人工作更加准确，所以需要对机器人的运动进行调整，根据所述限位信号确定所述机器人的第二目标运动轨迹。
55.在一些实施例中，所述根据所述限位信号确定所述机器人的第二目标运动轨迹，包括：
56.步骤s51：控制所述机器人停止向触发限位信号的方向运动。
57.在运动控制器接收到限位信号后，首先停止机器人向触发限位信号的方向运动，以保护机器人不会受损，也不会导致太大的偏差。
58.步骤s52：获取所述机器人的当前位置信息，并结束当前周期。
59.然后获取所述机器人的当前位置信息，并自动结束当前周期，以重新规划机器人的运动轨迹。
60.步骤s53：根据所述当前位置信息和所述目标运动信息确定所述机器人的第二目标运动轨迹。
61.在结束当前周期后，便进入下个周期，此时在没有发生限位信号事件时确定的第一目标运动轨迹便已经失效，此时需要根据当前位置信息和所述目标运动信息重新确定运动轨迹，为了与上面提到的预先确定的第一目标运动轨迹做区分，此处将调整后的运动轨迹称之为第二目标运动轨迹。
62.步骤s6：根据所述第二目标运动轨迹对所述机器人的运动进行控制。
63.在确定了第二目标运动轨迹后，根据第二目标运动轨迹对所述机器人的运动进行控制，进而实现根据机器人实际情况对所述机器人的运动进行调整的目的，保证机器人的运动的稳定性、精度和安全性。
64.所以本技术通过本技术通过利用嵌入式主控制器来代替pc，使得可以通过嵌入式主控制器来实现对scara机器人的控制，降低了人机交互的难度。而且还可以保证机器人在运动时的精度和稳定性以及机器人的安全性。
65.实施例2：
66.基于前述的实施例，本技术实施例提供一运动控制装置，该装置包括的各模块、以及各模块包括的各单元，可以通过计算机设备中的处理器来实现；当然也可通过具体的逻辑电路实现；在实施的过程中，处理器可以为中央处理器(cpu，central processing unit)、微处理器(mpu，microprocessor unit)、数字信号处理器(dsp，digital signal processing)或现场可编程门阵列(fpga，field programmable gate array)等。
67.如图3所示，第二方面提供了一种运动控制装置，包括：第一获取模块1、第二获取模块2和第一执行模块3。
68.第一获取模块1用于获取机器人的当前运动信息。第二获取模块2用于从嵌入式主控制器200获取所述机器人在下个周期运动的目标运动信息。第一执行模块3用于根据所述
目标运动信息和所述当前运动信息对所述机器人下个周期的运动进行控制。
69.在一些实施例中，所述第一执行模块3包括：第一确定模块和第二执行模块。
70.第一确定模块用于根据所述当前运动信息和所述目标运动信息确定所述机器人下个周期的第一目标运动轨迹。第二执行模块用于根据所述第一目标运动轨迹对所述机器人下个周期的运动进行控制。
71.在一些实施中，所述第二执行模块包括：第三执行模块和第四执行模块。
72.第三执行模块用于将所述第一目标运动轨迹写入到缓冲区中。第四执行模块用于在当前周期结束后，将缓冲区中的所述第一目标运动轨迹发送给对应的每个运动轴，以使所述运动轴控制所述机器人运动。
73.在一些实施例中，所述运动控制装置还包括：第三获取模块和第五执行模块。
74.第三获取模块用于获取每个运动轴反馈的限位信号。第五执行模块用于根据所述限位信号确定所述机器人的第二目标运动轨迹。
75.在一些实施例中，所述第五执行模块包括：第六执行模块、第四获取模块、第二确定模块和第七执行模块。
76.第六执行模块用于控制所述机器人停止向触发限位信号的方向运动。第四获取模块用于获取所述机器人的当前位置信息，并结束当前周期。第二确定模块用于根据所述当前位置信息和所述目标运动信息确定所述机器人的第二目标运动轨迹。第七执行模块用于根据所述第二目标运动轨迹对所述机器人的运动进行控制。
77.本技术通过本技术通过利用嵌入式主控制器200来代替pc，使得可以通过嵌入式主控制器200来实现对scara机器人的控制，降低了人机交互的难度。而且还可以保证机器人在运动时的精度和稳定性以及机器人的安全性。
78.上述一种运动控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于机器人设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于处理装置中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。需要说明的是，本技术实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
79.实施例3：
80.第三方面提供了一种电子设备，包括储存器和处理器，储存器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现一种运动控制方法的步骤。
81.实施例4：
82.第四方面提供了一种存储介质，该存储介质存储的计算机程序，能够被一个或多个处理器执行，计算机程序能够用来实现第一方面中任一项运动控制方法的步骤。
83.实施例5：
84.第五方面，本技术还提供了一种机器人，包括机器人本体和如第三方面所述的一种电子设备，所述电子设备与所述机器人本体连接。
85.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可
包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-only memory，rom)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory，ram)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(static random access memory，sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory，dram)等。
86.实施例5：
87.如图4所示，当然，本技术还公开了第六方面。该第五方面提供了一种运动控制系统，该控制系统适用于如第一方面中任一项所述的一种运动控制方法。
88.该运动控制系统，包括：嵌入式主控制器200、运动控制组件100和人机交互组件300。
89.运动控制组件100与所述嵌入式主控制器200电连接，用于根据所述目标运动信息和所述机器人当前运动信息确定所述机器人下个周期的第一目标运动轨迹。
90.在一些实施例中，所述运动控制组件100包括：运动控制、伺服驱动器和伺服电机。
91.运动控制器与所述嵌入式主控制器200电连接，用于获取所述目标运动信息和所述当前运动信息，并根据所述目标运动信息和所述当前运动信息确定所述第一目标运动轨迹。伺服驱动器与所述运动控制器电连接，用于接收所第一目标运动轨迹，并根据所述第一目标运动轨迹来驱动伺服电机。伺服电机用于所述伺服控制器电连接，用于根据所述伺服驱动器发出的电平来驱动所述机器人。
92.在一些实施例中，所述运动控制器包括：运动控制卡、位置芯片、限位开关和开关电路芯片。
93.运动控制卡为多轴控制卡，与所述嵌入式主控制器200电连接，用于获取所述目标运动信息和所述当前运动信息，并根据所述目标运动信息和所述当前运动信息确定所述第一目标运动轨迹。
94.位置芯片有多个，分别设置在机器人的每个运动轴上，与所述运动控制卡电连接，使得每个运动轴上都形成了伺服位置和速度环，可以使得所述运动控制卡轻易的获取到对应运动轴的所述当前运动信息。所以运动控制器中的运动控制卡可以通过位置芯片来获取机器人各个运动轴的当前运动信息。当前运动信息包括：当前位置信息和当前速度信息。
95.为了防止外界信号的干扰，保证运动控制器的可靠性和安全性，所以输入信号都经由告诉光耦芯片进行光电隔离。其中输入信号主要包括：限位开关信号、回零信号和伺服信号。其中伺服信号由位置芯片反馈。
96.所以本技术还设置了限位开关。限位开关设置在机器人的每个运动轴上，与所述运动控制卡电连接，用于获取所述机器人的运动情况产生限位信号。限位开关可以产生回零信号和限位信号。此处将其统称为限位信号，毕竟其代表的含义是都是某个方向的最大运动范围点。
97.为了接受限位开关产生的限位信号，本技术又设置了开关电路芯片。开关电路芯片与所述限位开关和所述运动控制卡电连接，用于接收所述限位信号，并将所述限位信号进行识别后，发送给所述运动控制卡。此处需要开关电路芯片具体识别该限位信号具体是回零信号还是限位信号，此处的限位信号指的是另一个方向运动范围的最大值。而开关电路芯片对于限位信号的种类识别可以确定当前运动轴所处的运动方向。
98.所以在开关电路芯片将识别结果发送个运动控制卡后，运动控制卡便根据所述根据开关电路芯片所识别出来的限位信号类别控制机器人停止向该方向继续运动，并获取所述机器人的当前位置信息，同时结束当前周期。然后根据所述当前位置信息和和所述目标运动信息确定所述机器人的第二目标运动轨迹。
99.我们前面也知道运动控制是需要对伺服驱动器进行控制的，而伺服驱动器只能接受电平信号。所以在本技术中所述运动控制卡还用于在所述下个周期到来时将所述第一目标运动轨迹或第二目标运动轨迹解释为各运动轴相对应的电平信息，并将所述电平信息发送给对应的伺服驱动器。
100.然后再由伺服控制器根据苏搜电平信息通过位置、速度和力矩三种维度对所述伺服电机进行控制，实现了高精度的传动系统定位。
101.嵌入式主控制器200用于接收目标位置信息，并根据所述目标位置信息确定每个周期中机器人的目标运动信息。
102.在一些实施例中，所述嵌入式主控制器200包括：信息获取模块和运动规划模块。
103.信息获取模块用于从所述运动控制器获取所述当前运动信息和来自人机交互组件300的目标位置信息。运动规划模块用于根据所述目标位置信息和所述当前运动信息来确定所述机器人下个周期的目标运动信息。
104.本技术的系统将嵌入式主控制器200和运动控制器分立设计，嵌入式主控制器200与运动控制器之间通过串行总线进行通讯，方便以后对系统的硬件维护和升级。嵌入式主控制器200的运动规划模块根据从运动控制器得到的当前运动信息对目标位置信息进行处理，得到下个周期机器人的目标运动信息。目标运动信息包括：目标位置信息、目标方向信息和目标速度信息。
105.本技术中的运动控制卡可以选择四轴位置控制卡，该四轴位置控制卡可以根据串口信息和光电编码器反馈的速度信息产生一定占空比的pwm波，对四轴进行联动插补控制。四轴位置控制卡以插补时间为周期连续发出中断。
106.本技术中的嵌入式主控制器200可以选择基于arm7tdmi核的低功耗的高性价的32位处理器s3c44b0x和dsptms320f2812的嵌入式架构。通过在处理器上移植uclinux操作系统，模块化设计使它通过对内核的重新配置，实现系统运行所需资源的最小化。uclinux内存管理同标准linnux的虚拟存储器管理功能相比，既减小了内核的体积，又增加了系统的实时性能。
107.该嵌入式主控制器200可在60mhz频率下运行，采用3级流水线结构，处理能力大大超过8/16位的单片机，可支持大屏幕点阵的显示，提供功能强大的图形用户界面，另基于arm的控制器可以内嵌实时操作系统，克服了传统基于pc机的控制系统软件“前后台”形式造成的实时性差的缺点。s3c44b0x有8个外部中断，两个带握手协议的uart接口，还具有spi和i2c接口，rtc和5个16位的pwm控制器、8路10位ad以及lcd控制器等。运动控制卡基于arm芯片的嵌入式运动控制卡，主控制模块分别与fpga模块、扩展接口模块、存储器模块、看门狗及复位系统模块、电源模块相连，fpga模块分别与系统时钟模块、gpio模块、jtat接口模块、双端口通讯模块、da模块、ad模块相连，双端口通讯模块通过pc104总线模块和上位机相连，负责主控制模块和上位机之间的通讯；da模块、ad模块、gpio模块中的输入输出信号通过输入输出信号接口模块和外部伺服驱动器及开关等相连。
108.本发明是采用arm微处理器作为核心部件，实现高速高精度运动控制，同时减少了元器件数目，缩小了体积，同时采用fpga模块对硬件地址进行译码规划。
109.人机交互组件300与所述嵌入式主控制器200电连接，用于人机交互。本技术可以采用lm7m632彩色lcd显示屏，支持256色显示。触摸屏转换接口芯片ads7843，是一款具有同步串行接口的12位取样模数转换器。在125khz吞吐速率和2.7v电压下的功耗为750μw，在关闭模式下的功耗仅为0.5μw。
110.使用lcd作为人机交互设备，液晶显示器由于具有功耗低、外形尺寸小、价格低、驱动电压低等特点以及其优越的字符和图形的显示功能，已经成为嵌入式系统使用中的首选的输出设备。
111.在实际工作时，运动控制器主要功能是完成和上位机通信以及机器人全部关节的位置数字控制，运动控制器首先接受来自arm主控板8ms插补一次的新位置信息，然后采用0.4ms的定时中断对轨迹数据进行插补计算，最后通过模糊pid伺服控制算法将数据送到给运动轴的交流伺服电动机驱动器，驱动相应的关节运动。运动控制器的主程序有初始化程序、时钟循环、等待中断程序组成。初始化程序完成所有变量的初始化，复位全部外设，并关闭所有输出。进入循环和等待中断的过程，检测到主机的命令后，读取命令并根据系统需要调用相应的处理程序，命令处理完成后再进入循环等待状态。命令处理程序是实现运动控制功能的关键，也是在每一个0.4ms采样周期内完成伺服回路的计算输出。此程序包括编码器信号接收、pwm信号输出、插补算法实现、控制算法实现、位置控制等功能的实现，还需完成数据写入和读取功能等，同时要对外部中断进行处理。
112.一般的scara下位机控制系统在执行插补程序时，采用查询标志位方式。而在本系统的伺服插补算法设计中，根据硬件设计情况采用了在线插值处理方法，使系统对内存资源空间占用较少，程序运行实时性好。
113.应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本技术的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解，在本技术的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。上述本技术实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
114.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
115.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合
或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
116.上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
117.另外，在本技术各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
118.本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(rom，read only memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
119.或者，本技术上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台控制器执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、rom、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
120.以上所述，仅为本技术的实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。