| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第8-16页 |
| 1.1 课题背景及意义 | 第8-9页 |
| 1.2 工业机器人控制器通信系统的发展与现状 | 第9-13页 |
| 1.2.1 工业机器人控制器历史发展与现状 | 第9-11页 |
| 1.2.2 通讯总线应用现状 | 第11-12页 |
| 1.2.3 通信系统的实时操作系统研究现状 | 第12-13页 |
| 1.3 课题来源与设计要求 | 第13页 |
| 1.4 后续章节安排 | 第13-14页 |
| 1.5 本章小结 | 第14-16页 |
| 第二章 机器人控制器通信系统总体方案设计 | 第16-26页 |
| 2.1 实时以太网EtherCAT技术 | 第16-20页 |
| 2.1.1 实时工业以太网技术 | 第16-17页 |
| 2.1.2 EtherCAT协议 | 第17-19页 |
| 2.1.3 EtherCAT性能 | 第19-20页 |
| 2.2 系统需求分析及功能技术指标 | 第20-21页 |
| 2.2.1 需求分析 | 第20页 |
| 2.2.2 系统主要功能与技术指标 | 第20-21页 |
| 2.3 通信系统方案设计 | 第21-25页 |
| 2.3.1 机器人控制系统框架构建 | 第21-23页 |
| 2.3.2 通信系统总体方案设计 | 第23-25页 |
| 2.4 本章小结 | 第25-26页 |
| 第三章 机器人控制器通信系统硬件设计 | 第26-40页 |
| 3.1 硬件总体方案设计 | 第26-29页 |
| 3.1.1 总体结构分析 | 第26-27页 |
| 3.1.2 Cortex-A8核心处理器介绍 | 第27-28页 |
| 3.1.3 总体硬件结构设计 | 第28-29页 |
| 3.2 硬件单元电路设计 | 第29-38页 |
| 3.2.1 最小系统电路设计 | 第29-30页 |
| 3.2.2 DPRAM电路设计 | 第30-32页 |
| 3.2.3 SD卡接口电路设计 | 第32-33页 |
| 3.2.4 通信接口电路设计 | 第33-34页 |
| 3.2.5 以太网接口电路设计 | 第34-36页 |
| 3.2.6 人机接口电路设计 | 第36页 |
| 3.2.7 电源管理电路设计 | 第36-38页 |
| 3.3 本章小结 | 第38-40页 |
| 第四章 机器人控制器通信系统软件平台设计 | 第40-52页 |
| 4.1 嵌入式Linux实时系统 | 第40-42页 |
| 4.1.1 实时系统的选取 | 第40页 |
| 4.1.2 Xenomai/Linux的实现原理 | 第40-42页 |
| 4.2 嵌入式Xenomai/Linux实时系统搭建 | 第42-46页 |
| 4.2.1 系统构建准备 | 第42-43页 |
| 4.2.2 安装Adeos补丁和Xenomai | 第43-46页 |
| 4.3 Xenomai/Linux实时系统测试 | 第46-50页 |
| 4.3.1 移植正确性验证 | 第47-48页 |
| 4.3.2 实时性测试 | 第48-50页 |
| 4.4 本章小结 | 第50-52页 |
| 第五章 机器人控制器通信系统软件设计 | 第52-72页 |
| 5.1 通信系统整体软件设计 | 第52-53页 |
| 5.2 DPRAM驱动程序设计 | 第53-57页 |
| 5.3 自定义通信协议设计 | 第57-58页 |
| 5.3.1 DPRAM传输格式设计 | 第57页 |
| 5.3.2 RS232应用层通信协议设计 | 第57-58页 |
| 5.4 EtherCAT协议栈移植 | 第58-64页 |
| 5.4.1 EtherCAT主站需求分析 | 第58-59页 |
| 5.4.2 SOEM协议栈介绍 | 第59-60页 |
| 5.4.3 机器人控制协议实现 | 第60-64页 |
| 5.5 以太网通信程序设计 | 第64-67页 |
| 5.6 SD卡存储程序设计 | 第67-68页 |
| 5.7 解释器程序设计 | 第68-70页 |
| 5.8 本章小结 | 第70-72页 |
| 第六章 机器人控制器通信系统测试 | 第72-80页 |
| 6.1 系统测试方案设计 | 第72-74页 |
| 6.2 与EtherCAT从站通信测试 | 第74-76页 |
| 6.3 与示教器通信测试 | 第76-79页 |
| 6.4 本章小结 | 第79-80页 |
| 第七章 总结与展望 | 第80-82页 |
| 7.1 论文工作总结 | 第80页 |
| 7.2 回顾与展望 | 第80-82页 |
| 致谢 | 第82-84页 |
| 参考文献 | 第84-88页 |
| 研究生阶段研究成果及发表学术论文情况 | 第88页 |