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工业机器人是能够代替人工完成高强度重复工作的多自由度机器装置，不仅可以确保产品质量，还可以大幅提高生产效率。据工信部数据显示，“十三五”期间我国工业机器人产量从7.2万套增长到了21.2万套，年均增长31%，预计2023年我国工业机器人市场增速将在20%至25%左右，仍会维持较快的增速。 / a* K7 A* k, @$ k' q- k
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! u5 G3 z& G! z飞凌嵌入式作为一家专注嵌入式核心控制系统研发与制造的高新技术企业，经过多年的研发与积累，产品已广泛应用于机器人控制系统当中。那么今天，我们就通过多轴工业机器人来聊聊机器人控制系统以及控制器的实现。 / d- i S% o! |/ [6 t# @
1. 机器人控制系统 机器人控制系统相当于机器人的大脑，是决定机器人功能和性能的主要部分，它一般分为机器人控制器（运动控制）、伺服驱动器、IO模块和电源系统4个部分。 3 }" h# t1 R) l$ {/ m. m
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机器人控制系统 机器人控制器是机器人的核心部分，主要控制机器人在工作空间中的运动位置、姿态和轨迹，以及操作顺序等；机器人的每个关节都需要实时同步协调运行，实现这些复杂的动作离不开伺服驱动器的支持；IO模块将数字输入信号与系统的控制信号关联起来, 这样就可以实现对机器人系统的控制；最后，稳定的电源系统是机器人安全运行的保证。
0 Q; F/ S. `, H1 r N& k其中，机器人控制器作为工业机器人最为核心的零部件之一，对机器人的性能起着决定性的影响，在一定程度上直接影响着机器人的发展。那么机器人控制器的功能是如何实现的呢？ " c8 q8 a6 |% e' i$ L9 I; p1 b
2. 机器人控制器实现方案 + {! ~- x. J, Q* s
前面提到了，机器人控制器的主要作用是完成多轴运动的计算与控制，因此机器人控制器的主控就需要拥有高性能的CPU、内置实时操作系统、支持EtherCAT工业总线以及丰富的功能接口。
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1 [4 \. _% D1 B/ o机器人控制器 基于以上需求，飞凌嵌入式推荐使用FET3568J-C工业级核心板作为机器人控制器的主控平台。
% U( W1 p2 g+ b: U7 b01高性能处理器 3 N& h9 ?. U( x6 b7 X: Z) q4 a
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飞凌嵌入式FET3568J-C核心板基于瑞芯微RK3568J工业级处理器设计开发，四核64位Cortex-A55架构主频高达1.8GHz，可提供强大的性能支撑，且内置1TOPS算力的NPU，可满足轻量级端侧AI计算。
6 Y+ ~3 Q) S8 X& z, L3 u4 i不仅如此，FET3568J-C核心板实现了核心部件国产化、自主化，供应更稳定、更放心。 " Y1 ^ A, _! l" v- ^
02操作系统
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飞凌嵌入式FET3568J-C核心板支持Linux4.19、Ubuntu和Android11，多种操作系统配合飞凌专业的技术团队的支持，可让用户在使用FET3568J-C核心板开发产品过程中规避众多技术难题。 & j- k" ]( t& W4 m: L
实时补丁Preempt rt87将时延缩短至10μs~50μs，可满足工业领域中不同应用对于实时的要求。
1 c. v+ p1 C* t6 o03功能接口丰富
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FET3568J-C核心板支持2路千兆网，客户可根据自己的需求选择和移植EtherCAT，如果需要2路以上，可通过USB扩展方案实现；配备3路CAN，可支持CAN-FD、CAN2.0两种方式；10路UART、4路SPI、16路PWM、5路IIC、USB3.0、4G/5G、WiFi、LVDS和HDMI等等，丰富的高速接口，使功能扩展和连接更为高效、简单。
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发表于 2023-2-10 15:49
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