3分鍾了解透數控車床機（jī）器人（rén）的硬件、軟件（jiàn）

        隨（suí）著工廠自動化水平的提高，工業機器人在數控車床機器人（rén）領域的應用越（yuè）來越多。服務數控車床機器人的工業機器人大體上分為.上下料和換刀機（jī）器人兩大類。這些機器人（rén）首先要獲取數控車（chē）床機器人，上下料和換刀等信（xìn）息，信息經控製係統（tǒng）處理後輸出控製信號控製執行機（jī）構執（zhí）行相（xiàng）應的動（dòng）作。  數控車床機器人和工業機器人的可（kě）靠信息傳輸對機器人的整體（tǐ）功能尤為重要。  近年來無線通信技術得到了（le）迅速（sù）的發展，無線通信在工業控製領（lǐng）域應用也日趨廣泛，本文以服（fú）務（wù）於數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（shù）的，上下料機器人與數控車床機器人群的無線通信（xìn）係統，並通過實驗驗證係統信（xìn）息傳輸的可行性。

        係統為ZigBee星型（xíng）網絡，在網絡中ZigBee終端設備（bèi）為數控車床機器人群，ZigBee協調器為上下料機器人（rén）。終端設備通過傳感器獲取機床上下料信息並將信息發送至空中，協（xié）調器從空中接收到上下料信（xìn）息，將（jiāng）信息顯示在液晶（jīng）屏上，並（bìng）通過RS232串口發送至（zhì）機器人控製係統（tǒng）。係統運行過（guò）程分為五個（gè）階段，分別是協調器建立網絡階段，終端設備加入網絡階段（duàn），終端（duān）設備數據發送階（jiē）段，協調器數據接收階段，協調器串口數據發送階段。為了避免終端發送數據（jù）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，同時媒體訪問控製層支（zhī）持確認的數據傳輸模式，要求每個發（fā）送的數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（háng）重發，從而建立可靠的數據通信（xìn）模式。

  一、 係統硬件設計（jì）

 1、數控車床機器人端硬件設計
        數控車床機器（qì）人終端的硬件係統包括傳（chuán）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（de）上下料信息，ZigBee模塊的作（zuò）用（yòng）是將傳感器獲取到的信息通過無線方式發送至ZigBee協調器。
        傳感器（qì）模塊采用霍爾（ěr）測轉速傳感器，它是由電壓調整器、霍爾電壓發生器、差分放大器（qì）、史密特觸發器、溫度補償電路和集電極開路的輸（shū）出級組成的磁（cí）敏傳感電路（lù），其輸人為磁感應強度，輸出是一個數字電（diàn）壓（yā）信號。霍爾（ěr）測轉（zhuǎn）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，轉速為（wéi）零表示機床需要上下料，轉速（sù）不為零表（biǎo）示機床不需要上下料，因此霍爾測轉速傳感器可以獲取機（jī）床上下料信息。
        ZigBee模塊采用深圳飛比電子科技有（yǒu）限公司（sī）生產的ZigBee開發板，該板由CC2530芯片和一些外圍器件組成，  板上有LED、按鍵和（hé）RS232接口（kǒu）等（děng）資（zī）源。數控車床機器人終端的ZigBee模塊是星型網絡的終端，它與傳感器（qì）模塊直接連接。
 隔時間內脈衝數目不再增加，則認為機床（chuáng）主軸停止轉動，此時ZigBee終端將發送（sòng）上下料信息給ZigBee協調器。
  2、機器（qì）人端硬（yìng）件設計
        機（jī）器人端硬件由ZigBee模塊和串口模塊組成，ZigBee模塊為整個星（xīng）型（xíng）網絡的（de）協調器，它負責建立（lì）網絡（luò）接（jiē）收數控車床機器人端設備發出的上下料信息，並（bìng）將信息通（tōng）過RS232串口模塊發送至機器人控製係統，模塊上的的液（yè）晶屏也同步顯示接收（shōu）的信息。實驗用PC代替機器人控（kòng）製（zhì）係（xì）統，用RS232串口將ZigBee模塊（kuài）和計算機相連，在PC上顯示機器人（rén）控製係統收到的上（shàng）下料信（xìn）息。
 二、 係統軟件設計
        ZigBec協議棧是一（yī）種基於優先級的輪轉查詢式操作（zuò）係統，係統軟件設計就是在協議棧的（de）基礎上根據任務（wù）的需要開發應用層程序（xù），將應用層（céng）程序和協議棧整合後植入芯片便可實現係（xì）統的功能。係統軟件包括數控車（chē）床（chuáng）機器人端的（de）軟件設計（jì）部（bù）分。數控車（chē）床機器人端軟（ruǎn）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化（huà）時就認為主軸停止，此時調用發送函數將上下料信息發送出去。機器人端軟件的主要功能是接收終端發來的上下料信息，當收到上下料信息時便調用函數將此信息發（fā）送（sòng）給串口（kǒu）。

 
        實驗現象表明上下料機器人和數控車床機器人群之間建立了星型無線通信網絡，ZigBee終端通過霍爾傳感（gǎn）器獲取（qǔ）機床的上下料信息（xī）並（bìng）將信息傳輸（shū）給ZigBee協調器，協調器將收到的上下（xià）料信息顯示在液晶屏上，並同時將信息由RS232串口傳（chuán）至機器人控製（zhì）係統，整個係統實現了數控車（chē）床機器人群和（hé）上（shàng）下料機器人之間的信息傳輸。