基于AM335X机器人示教器解决方案

这两年,随着工业4.0和中国制造2025的推进,各种工业IoT和远程服务类产品层出不穷、方兴未艾,工业生产的科技含量也越来越高,传统手工操作已不能满足现代化高质量、速度快的要求。于是各式各样的自动化机器人进入工业生产领域,而焊接机器人占总实际装备工业机器人总数的半数以上。

工业机器人示教器


如上图所示,由操作者使用示教器,可直接对焊接机器人进行信息提示和人机对话。通过示教器的通讯指令,可以快速实对现伺服电机或者伺服平台的控制。

考虑到操作者本身素质和经验会存在一定差别,为了满足不同层次的操作者使用,让产品达到最好的适用性,示教器的界面必须友好、操作简单、触摸灵敏、功能越完善越好。

FET335xD核心板基于TI公司Sitara系列的工业级ARM处理器AM335x设计完成,ARM Cortex-A8架构,运行频率800MHz。核心板所有元器件均采用工业级用料,整板运行温度-40℃~+85℃。板载512MB的DDR3内存,存储采用256MB的SLCNandFlash存储芯片(1G容量可选),再搭配TI公司专为AM335X处理器配套设计的电源管理芯片TPS65217C,使整板性能更加稳定。核心板资源丰富,共计200pin CPU引脚可根据功能需求实现不同扩展方式。

AM3354 核心板


手持示教器

手持示教器方案的功能框图如上图所示,该方案通过AM335x核心板+底板方式开发,核心板供电电压为5V供电,采用TPS65217电源管理芯片,IIC接口,支持USB端口、5V电源适配器、或者锂电子电池任意组合方式供电。支持8*8、4*4等多种矩阵键盘输入(实际按键数量根据客户需求可以任意定制),板载256MB或者1GB SLC NandFlash,可以长时间存储相关数据,支持10/100/1000M自适应以太网,可以快速连接EtherCAT主栈控制器,进行指令数据通信完成信号的采集与控制。支持多种经典尺寸的LCD屏幕(7寸、8寸、10寸等RGB或者LVDS接口),核心板支持Linux3.2+QT4.8.6,经过多年优化修正的操作系统,保证产品在极端恶劣的环境下能够稳定运行。

AM335x手持示教器方案框架图

使用AM335x核心板设计方案开发具有如下优势:

❶ FET335XD核心板支持Linux3.2(UBI和YAFFS两种文件系统)、WinCE 6.0、Win CE7.0、Android等操作系统,不同工程师可根据自己擅长的系统做应用编程。

❷ 双看门狗守护进程,FET335XD核心板除了CPU内部自带的看门狗外,还自带一个硬件看门狗电路,当CPU内部定时器自身发生故障无法检测到时,硬件看门狗会在2s内重新启动,保护产品的系统可以自动恢复。

❸ 示教器一般需要多个按键输入进行现场编程和信息导入,FET335XD核心板采用双排100P插针连接器,GPIO引脚数量多大100多个。工程师可以采用独立按键或者矩阵键盘编码格式设计电路,飞凌提供硬件模块和按键demo。

❹ 示教器除了以上的功能完善以外,其操作界面必须简单,具有很强的实用性,如下图所示,AM335X处理器支持RGB888 24bit显示控制器,支持3DGFX,4线或者5线触摸控制器,可完美实现界面友好度以及操作易控性。

AM335x资源图


❺ 传统存储工艺读写擦除寿命较短,不能保证产品长期稳定的运行,FET335XD核心板采用SLC NandFlash工艺,支持10万次以上的擦除寿命;Linux系统运行经常会有应用程序将一些必要的数据写入NandFlash,或者系统的日志、服务等也会频繁的操作存储器,难免会造成同一区域很快达到擦除寿命,造成Flash坏块影响系统启动,FET335XD核心板出厂自带系统启动文件备份机制,某一分区的坏块不会影响系统正常启动。