基于自适应的工业机器人控制系统的设计与实现

admin · 发表于 2023-10-14 08:48:19

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雅宝题库解析：
随着以嵌入式处理器为核心的工业机器人控制系统在工业生产中的广泛应用，作为其关键组成部分的软件系统在复杂度不断提升的驱动下逐渐成为机器人控制器研究的核心。工业机器人控制系统的软件设计面临两个明显突出的题目：（1）由于系统中控制软件所占的比重越来越大。如何高效、可靠地构建适应各行业需求的控制系统体系，减少（甚至避免）重复开发，增强系统中各部件的可重用性成为工业机器人控制系统要解决的主要题目。（2）基于自适应的软件设计体系结构，增强了系统环境自适应的能力。通过对组件的支持，增加了系统的应用模块的可重用性、独立性和可配置化。作为实时中间件的上层框架，与生俱来的平台无关性分离了关注点，增强了业务开发的效率，同时也满足工业控制系统对实时性的要求。如何保证环境信息的实时收集和分发，并正确的将变更的环境信息映射为适应性的结构或行为控制系统软件设计的难点。本文从基于软件组件的体系结构入手，针对工业机器人控制器系统的设计需求，提出控制系统的软件开发思路，构建基于组件的自适应框架模型。在系统底层，针对自适应框架实时通信需求，利用微内核的µC/O S-Ⅱ的实时平台，提出有机计算通信模型，为自适应框架提供实时通信的支撑。在系统上层，利用自适应框架提供的自单元和自单元类来满足不同应用的独立组件开发。在此理论下，系统被划分为自下而上的服务体系结构。这种基于服务的体系结构保证了系统的应用组件的重用性和可移植性。通过试验方式，在控制器系统平台上验证本文所描述方法的正确性和易用性。最后，对本研究工作做出了总结和展望。总结了本研究工作取得的成果，并指出了研究中的不足之处，提出了下一步工作的着重点。

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