| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-21页 |
| 1.1 研究背景 | 第11页 |
| 1.2 工业机器人控制器技术研究现状 | 第11-14页 |
| 1.2.1 国外机器人控制器研究现状 | 第12-13页 |
| 1.2.2 国内机器人控制器研究现状 | 第13-14页 |
| 1.3 工业机器人控制器系统软件开发技术 | 第14-17页 |
| 1.3.1 基于开源软件构架的机器人控制系统开发方法 | 第14-16页 |
| 1.3.2 基于软PLC技术的机器人控制系统软件开发方法 | 第16-17页 |
| 1.4 工业机器人高速伺服通信技术 | 第17-18页 |
| 1.5 论文研究内容及意义 | 第18-19页 |
| 1.6 论文组织结构 | 第19-21页 |
| 第二章 工业机器人控制器需求分析与总体设计 | 第21-31页 |
| 2.1 工业机器人控制器需求分析 | 第21-22页 |
| 2.2 工业机器人控制器系统总体设计 | 第22-26页 |
| 2.2.1 实时系统运行平台选择 | 第23-24页 |
| 2.2.2 控制器系统软件总体构架 | 第24-25页 |
| 2.2.3 系统任务模块功能划分 | 第25-26页 |
| 2.3 控制器核心业务层任务设计 | 第26-28页 |
| 2.3.1 软PLC子系统 | 第26-27页 |
| 2.3.2 RC子系统 | 第27-28页 |
| 2.4 控制器系统基本管理功能设计 | 第28-30页 |
| 2.4.1 系统文件管理 | 第28-29页 |
| 2.4.2 系统运行模式 | 第29-30页 |
| 2.5 本章小结 | 第30-31页 |
| 第三章 机器人控制任务(RC子系统)设计与实现 | 第31-47页 |
| 3.1 机器人控制语言设计 | 第31-33页 |
| 3.1.1 基本数据类型 | 第31-32页 |
| 3.1.2 基本指令及语句类型 | 第32-33页 |
| 3.2 工业机器人语言解释器设计与实现 | 第33-39页 |
| 3.2.1 ANTLR开源语法分析器 | 第34页 |
| 3.2.2 机器人控制语言编译功能实现 | 第34-37页 |
| 3.2.3 机器人控制语言解释器功能实现 | 第37-39页 |
| 3.3 RC运行管理实现机制 | 第39-44页 |
| 3.3.1 机器人语言解释器任务运行管理 | 第40-41页 |
| 3.3.2 插补运算器任务运行管理 | 第41-43页 |
| 3.3.3 机器人运动控制算法库管理 | 第43-44页 |
| 3.4 RC远程通信接口实现 | 第44-46页 |
| 3.5 本章小结 | 第46-47页 |
| 第四章 基于EtherCAT总线的设备接口层设计与实现 | 第47-61页 |
| 4.1 EtherCAT协议简介 | 第47-50页 |
| 4.1.1 EtherCAT帧结构 | 第47-48页 |
| 4.1.2 EtherCAT寻址方式与FMMU | 第48-49页 |
| 4.1.3 EtherCAT应用层协议 | 第49-50页 |
| 4.2 基于开源代码的EtherCAT主站协议实现 | 第50-53页 |
| 4.2.1 IgH EtherCAT Master开源软件协议栈 | 第50-51页 |
| 4.2.2 EtherCAT协议栈移植 | 第51-53页 |
| 4.3 基于EtherCAT主站的设备接口任务设计与实现 | 第53-60页 |
| 4.3.1 设备接口管理任务 | 第55-57页 |
| 4.3.2 伺服设备接口任务 | 第57-58页 |
| 4.3.3 I/O设备接口任务 | 第58-60页 |
| 4.4 本章小结 | 第60-61页 |
| 第五章 控制器系统多任务协作运行管理实现 | 第61-77页 |
| 5.1 机器人控制器系统任务优先级分配 | 第61页 |
| 5.2 控制器系统运行管理层设计 | 第61-67页 |
| 5.2.1 机器人配置文件格式设计 | 第62-65页 |
| 5.2.2 系统运行管理器任务 | 第65-66页 |
| 5.2.3 系统运行监控器任务 | 第66-67页 |
| 5.3 任务间协作运行机制设计与实现 | 第67-74页 |
| 5.3.1 基于PLC应用程序的机器人控制器系统实现 | 第68-71页 |
| 5.3.2 软PLC与RC通信机制设计与实现 | 第71-73页 |
| 5.3.3 软PLC与设备接口任务通信机制设计与实现 | 第73-74页 |
| 5.4 多任务协作运行调度 | 第74-75页 |
| 5.5 本章小结 | 第75-77页 |
| 第六章 机器人控制器系统集成运行与功能测试 | 第77-85页 |
| 6.1 工业机器人测试系统硬件平台简介 | 第77-78页 |
| 6.2 控制器系统平台实时性测试 | 第78-79页 |
| 6.3 机器人控制器系统功能集成测试 | 第79-84页 |
| 6.3.1 功能测试内容简介 | 第79-81页 |
| 6.3.2 测试系统搭建 | 第81页 |
| 6.3.3 测试过程及结果 | 第81-84页 |
| 6.4 本章小结 | 第84-85页 |
| 第七章 总结与展望 | 第85-87页 |
| 7.1 总结 | 第85-86页 |
| 7.2 展望 | 第86-87页 |
| 致谢 | 第87-89页 |
| 参考文献 | 第89-92页 |
| 作者在攻读硕士学位期间发表的论文 | 第92页 |
