焊接机器人的上位计算机硬件设计

焊接机器人的上位计算机硬件电路处理器芯片采用ARM Cortex-A9 Exynos四核处理器处理数据，SDRAM用于存放程序运行空间、数据及堆栈区；NAND FLASH用于上位机Linux 编译环境编译好的QT镜像、根文件及其他程序等；电源模块为上位机硬件及软件运行提供电量；复位模块提供硬件运行后初始化功能；HPI接口是一个与主机通信的并行接口，用于上位机与DSP运动控制器进行通信，信息通过片存储器与主机进行数据交换；以太网模块用于接入因特网，从而组成局域网；串口模块外部接入JTAG调试接口，用于笔记本电脑将编译好的镜像程序下载到上位机芯片里，并进行程序调试使用；键盘模块控制焊接机器人状态的输入，分别将其实现运行模式按键，实现手段模式和自动运行模式切换，关节运行动作按键等；触摸屏模块和LCD显示提供了硬件平台，将Linux环境下编译好的QT人机交互程序，下载到上位机硬件电路里，在上位机运行即可实现可视化界面，便于操作人员操作机器人焊接控制，同时运行现场报警等实时信息反馈到LCD触摸屏上。所设计的焊接机器人控制系统硬件结构图如图2所示。

DSP控制器通过HPI接口与上位机ARM硬件处理器相连，DSP控制器接收LCD显示屏和其他矩阵键盘输入信号，DSP控制器将PWM信号发送给伺服驱动器来控制伺服电机，带有增量编码器功能的定时器计算驱动器返回的脉冲，可计算伺服电机每个时刻的位置、速度、加速度等信息。DSP控制器自身的AD外设将传感器数字信号转换为DSP控制器可识别的数字量；DSP控制器通过串口与示教器进行通讯。