3分鍾了解透數控車床機器人的硬件、軟件（jiàn）

        隨著工廠自動化水平的提（tí）高，工業機器人在數（shù）控車床機器人領域的應用越來越多（duō）。服務數控車床機器人的（de）工業機器人大（dà）體上分為.上下料和換刀（dāo）機器人兩大類。這些機器人首先要獲取數控車（chē）床（chuáng）機器人，上下料和換刀等信息，信息經控製係（xì）統處理後輸出控製信號控製執行機構執行相（xiàng）應的動作。  數（shù）控車床（chuáng）機器人和工業機器人的可靠信息傳輸對機器人的整體功能（néng）尤為重要。  近年來（lái）無線通信技術得到了迅速的發展，無線通信在工（gōng）業控製領域應用也日趨廣泛（fàn），本文以服務於數控車床機器人（rén）群的上（shàng）下料機器人為例，介紹了一（yī）種基（jī）於ZigBee技術的，上下料機器人與數控車床機器人群的無線通信（xìn）係統，並（bìng）通過實驗驗證係統信息傳輸的（de）可行性。

        係統（tǒng）為ZigBee星型網絡，在網絡中ZigBee終（zhōng）端設備為數控車床機器人群，ZigBee協調器為上下料機器人。終端設備通過（guò）傳感器（qì）獲取機床上下料（liào）信息並（bìng）將信息發送至空中，協調器從空中接收到上下料信息，將信息顯示在液晶（jīng）屏上，並通過RS232串口發送至機器人控製係統。係統運行過（guò）程分為五個階段，分別是協（xié）調（diào）器（qì）建立網絡階段，終端設備加入網絡階段，終端設備數（shù）據（jù）發送階段，協調器數據接收階段，協調器串口數據發送階（jiē）段。為了避（bì）免（miǎn）終端發送數據時的競爭和衝突，ZigBee 協議的媒體訪問控製層采用CSM/CA接入算法，同時媒體訪問（wèn）控製（zhì）層支持確認的數據傳輸模式，要求每個發送的數（shù）據包都必須等待接收方的確認信息，如果傳輸中出現問題可以進行重發，從而建立可靠的數據通（tōng）信模式。

  一（yī）、 係統硬件（jiàn）設計

 1、數控車床機器人端硬件設計
        數控車床機器人終（zhōng）端的（de）硬件（jiàn）係統包括傳感（gǎn）器模（mó）塊和（hé）ZigBee模塊兩（liǎng）部分，傳感器模（mó）塊的作用是獲取數控車床機器人的上下料信息，ZigBee模塊的作用是將傳感器獲取到的信息通過無線方式發送至ZigBee協調器（qì）。
        傳感器模塊（kuài）采用霍爾測轉速傳感器，它是由電壓調整器、霍爾電（diàn）壓發生器、差分放大器、史密特觸（chù）發器（qì）、溫度補償電路和集電極開路的輸出級組成的磁敏傳感電路，其輸人為磁感應強度，輸出是一個數字電壓信號。霍（huò）爾測轉速傳感器用以測量機床主軸的轉速，  而主軸的轉速又代表了機床的，上下料信息，轉速（sù）為零表（biǎo）示機床需要上下料，轉速不為零表示機床不需要上下（xià）料，因此霍爾測轉速傳（chuán）感器可以獲取機床上下料信息。
        ZigBee模塊采用深圳飛比電子科技有限（xiàn）公司生產的ZigBee開發（fā）板，該板由CC2530芯片和一些外圍器件組成，  板上有（yǒu）LED、按鍵（jiàn）和（hé）RS232接口等資源。數控車（chē）床機器人終端的ZigBee模塊是（shì）星型網絡的（de）終端，它與（yǔ）傳（chuán）感器模塊直接連接。
 隔時間內脈衝數目（mù）不再增加，則認（rèn）為機床主軸停止轉動，此時ZigBee終端將（jiāng）發送上下料信息給（gěi）ZigBee協調器。
  2、機器人端硬件設計
        機器人端（duān）硬件由ZigBee模塊和串口模塊組成，ZigBee模塊為（wéi）整個星型（xíng）網絡的協調器，它負責建立網絡（luò）接收數控車床機器人端設備發出的上下料信息，並將信息通過RS232串（chuàn）口模塊發送（sòng）至機器人控製係統，模塊上的的（de）液晶（jīng）屏也同步顯（xiǎn）示接收的信息。實驗用PC代（dài）替機器人控製係（xì）統，用RS232串口將ZigBee模塊和計算機（jī）相連，在（zài）PC上顯示（shì）機器人控製係統收到（dào）的上下料信（xìn）息。
 二、 係統軟件設計
        ZigBec協議棧是一種基於優先級的輪轉查詢式操作係統，係統軟件設（shè）計就是在協議棧的基礎上根據任務（wù）的需要開發應用層程序，將應用層程序和（hé）協議棧整合後植入芯片（piàn）便可實現（xiàn）係統的功能。係統軟（ruǎn）件包（bāo）括數控車床機器（qì）人端的軟件設計部分。數控車床機（jī）器人端軟件的（de）主（zhǔ）要功能是記錄霍爾（ěr）傳感器輸入的脈衝數目，在一段時間內記錄的脈衝不再變化時就認為主軸停止，此時調用發送函數將上下（xià）料信息發送出去。機器人端軟件的主要功能是接收終端發（fā）來的上下料信息（xī），當收到上下料信（xìn）息時便調用函（hán）數將此信息發送給（gěi）串口。

 
        實（shí）驗現象表明上下料機器人（rén）和數（shù）控車床機器人群之間建立了星型（xíng）無線通信網絡，ZigBee終端通（tōng）過霍爾傳感器獲取機床的上下料信息並將信息傳輸給ZigBee協（xié）調器，協調器將收到的上下料信息顯示在（zài）液晶屏上，並同時將信息由RS232串口傳至機器人控製係統，整個係統實現了數控車床機（jī）器人群和上下料（liào）機器人（rén）之間的信息傳輸（shū）。