3分鍾了解透數控車床機器人的（de）硬（yìng）件、軟件

        隨著工廠自動化水平的提高，工業機器人在數控車床機器人領域的應用越來越多。服務數控車床機器人的工（gōng）業機器人大體上分為.上下料（liào）和換刀機器人兩大類。這些機器人首先要獲取數控車床機器人，上下（xià）料和換刀等信息，信息經控（kòng）製係統處理後輸出控製信號控製執行機構執行相應的動作。  數控車床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尤為重要。  近年來無線通信技術得到（dào）了迅速的發展，無線通信在工業控製領域應用也日趨廣泛，本文以服（fú）務於數（shù）控車床機器人群的上下料機器人為例，介紹了一種基於ZigBee技術的，上（shàng）下料機（jī）器人與數控車床（chuáng）機器（qì）人群的無線通信係（xì）統，並（bìng）通過實驗驗證係統信息傳輸的可行性（xìng）。

        係統為ZigBee星型網絡，在網絡中（zhōng）ZigBee終端設備為數控車床機器人群，ZigBee協調器為上（shàng）下料機器人。終端設備通過傳感器獲取機床上下料信息並將信息（xī）發送至空中，協調器從空中接收到上下料（liào）信息，將信息顯示在液晶屏上，並通（tōng）過RS232串口發送至機器人控製係統。係統運（yùn）行過程分為五個階（jiē）段，分別是協調器建立網絡階段，終端設備加入網絡階段，終端設備數據（jù）發送階（jiē）段，協調器數據接收階段，協調器串口數據（jù）發送階（jiē）段。為了避免終端發送（sòng）數據時的競爭和衝突，ZigBee 協議的媒體訪問控製（zhì）層采用CSM/CA接入算（suàn）法，同時媒（méi）體訪問控製層支持（chí）確認的數（shù）據傳（chuán）輸模式，要求每個發送的數據包都必須等待接收方的確認信息，如果傳輸中出（chū）現問題可以進行（háng）重發，從而建立可靠的數據通信模式。

  一、 係統硬件設計

 1、數控車床機器人端硬件設（shè）計
        數控（kòng）車床機（jī）器人終端的硬件係統（tǒng）包括傳感器模塊和ZigBee模塊兩部分，傳感器模塊的作用是獲取數控車床機器人的上下料信息，ZigBee模塊（kuài）的作（zuò）用是將傳感器獲取到（dào）的信息通過無線方式發送至ZigBee協調（diào）器。
        傳感器模塊采用霍爾測轉速傳感器，它是由電壓調整器、霍爾電壓發生器、差分（fèn）放大器、史密特觸發器、溫度補償電路和集電極（jí）開路的輸出（chū）級組成（chéng）的磁敏傳感電路，其輸人為磁感（gǎn）應強度，輸出（chū）是一個數字電壓信號。霍爾測轉速（sù）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（liào）信息，轉速為零表示機（jī）床需要上下料，轉速不為零表示機（jī）床不需要上下（xià）料，因此霍爾測轉速傳感器可以獲取機床上下（xià）料信（xìn）息（xī）。
        ZigBee模塊采用深圳飛比電子科技有（yǒu）限公（gōng）司生產的ZigBee開發板，該板由CC2530芯片和（hé）一些外圍器件組（zǔ）成，  板上有LED、按鍵和RS232接口等資源。數控車床（chuáng）機器人終端的ZigBee模塊是星型網絡的終端，它（tā）與傳感器（qì）模塊（kuài）直接連接（jiē）。
 隔時間內（nèi）脈衝數目（mù）不再（zài）增加（jiā），則認為機床主軸停止轉動，此時ZigBee終端將發送上下料信息給ZigBee協調器。
  2、機器人端硬件設計
        機器人端硬件由ZigBee模塊（kuài）和串口模塊組成，ZigBee模塊為整個星型網絡的協調器，它負責建立網絡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串口模塊發送至機器人控製係統，模塊上的的液晶屏也同步（bù）顯示接收（shōu）的信息。實驗用PC代替機器人控（kòng）製係統，用RS232串口將ZigBee模塊和（hé）計算機相連，在PC上顯示機器人控製係統收到的上下料信息。
 二、 係統軟件設計
        ZigBec協（xié）議棧是一種基於優先級的輪轉查詢式操作係統，係統軟件設計就是（shì）在協議棧的基（jī）礎上根據任務的（de）需要開發應用層程序，將應用層程序和協議棧整合後植（zhí）入芯片便可實現係統的功（gōng）能。係統（tǒng）軟件包括數控車床（chuáng）機（jī）器人（rén）端的軟件設（shè）計部分。數控車床機器人端軟件的主要功能是記錄霍爾傳感器輸入的脈衝數目，在一段時間內記錄的脈衝不再變（biàn）化時就認為主軸停止，此時調用發送函數將上下料（liào）信息發送出去。機器人端（duān）軟件的主要功能是接收終端發來的上下料信（xìn）息，當（dāng）收到上下料信息時便調用函數將此信息發送給串口。

 
        實驗（yàn）現象表明上下料機器人和數（shù）控車床機器人群之間建（jiàn）立了星型無線通信網（wǎng）絡，ZigBee終端通過霍爾傳感器獲取機（jī）床的上下（xià）料信息並將信息傳輸給ZigBee協調器，協調器將收到的上下料信息顯示在液晶屏上，並同時將信息由RS232串口傳至機器人控製係（xì）統，整個係統實現了數控車床機器人群和上下料機器人之間的信息傳輸。