| 【中文题名】 | 具有非驱动关节机器人PCI总线控制卡的驱动程序开发 |
| 【英文题名】 | The Study of the PCI Bus Card Driver for Robots with Underactuated Joint |
| 【学科专业】 | 控制理论与控制工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-10-13 |
| 【中关键词】 | 非驱动关节,PCI总线,PCI,9052桥接芯片,DriverStudio,Windows2000 |
| 【英关键词】 | Underactuated manimulator,PCI Bus,PCI 9052 chip,DriverStudio,Windows 2000 WDM driver, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>机器人技术>机器人> |
| 【论文摘要】 | 具有非驱动关节机器人顾名思义，它不是所有关节都有驱动装置，也就是说，它有些关节是被动的，也称自由的。其特点是输入空间(即控制空间)维度小于构造空间维度，同时，自由关节的约束方程又是不可积的，具有非完全约束特性，这就增大了其在控制上的难度。这种机器人的优点是显而易见的，由于驱动的减少，使机器人的重量减轻了，成本也降低了，同时也就减少了能源的消耗，诸多优点使这种机器人很有研究价值，是近些年机器人研究领域的热点。
本文以该类机器人为研究对象，针对2关节自由度的非驱动机械臂应用PCI总线进行控制，本文主要完成控制电机的PCI电机控制卡的驱动程序编写，结合图表及源代码介绍PCI接口设计，Windows 2000 WDM驱动程序设计和源代码实现等主要内容。
本文着重对PCI9052桥接芯片实现PCI接口，WDM驱动程序构造方法，驱动程序I／O传输操作，驱动程序各例程的主要源代码实现等关键技术进行了详细阐述。 |
| 【论文题纲】 |
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第1章 绪论 |
8-12 |
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1.1 具有非驱动关节的机器人 |
8-10 |
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1.2 国内外课题研究现状 |
10 |
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1.3 课题研究的意义 |
10-11 |
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1.4 本人主要工作 |
11 |
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1.5 论文的主要研究工作安排 |
11-12 |
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第2章 控制系统模型概述 |
12-16 |
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2.1 非驱动臂机器人模型 |
12-13 |
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2.2 控制系统模型建立 |
13-15 |
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2.2.1 直流电机驱动电路 |
13-14 |
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2.2.2 光电隔离电路 |
14 |
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2.2.3 系统模型结构 |
14-15 |
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2.3 本章小结 |
15-16 |
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第3章 非驱动关节机器人 PCI控制卡概述 |
16-25 |
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3.1 PCI总线的概述与机械电气规范 |
16-17 |
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3.2 PCI控制芯片PCI9052介绍 |
17-22 |
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3.2.1 PCI9052的主要特点 |
17-18 |
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3.2.2 PCI9052引脚的详细说明 |
18-22 |
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3.2.3 PCI9052的工作过程 |
22 |
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3.3 电机控制芯片 LM629介绍 |
22-24 |
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3.3.1 LM629的特点 |
23 |
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3.3.2 LM629的功能 |
23-24 |
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3.4 串行 EEPROM的选择 |
24 |
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3.5 本章小结 |
24-25 |
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第4章 PCI控制卡的硬件调试 |
25-38 |
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4.1 PCI9052的配置 |
25-33 |
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4.1.1 PCI配置寄存器配置 |
25-27 |
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4.1.2 PCI局部配置寄存器配置 |
27-33 |
|
4.2 串行 EEPROM配置 |
33-35 |
|
4.3 硬件调试 |
35-37 |
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4.4 本章小结 |
37-38 |
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第5章 Windows 2000操作系统体系结构 |
38-45 |
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5.1 Windows 2000操作系统总体结构概述 |
38-44 |
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5.1.1 Win2K OS中的硬件特级 |
38-39 |
|
5.1.2 Win2K OS的内核模式环境组成 |
39-41 |
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5.1.3 Win2K OS的用户模式环境组成 |
41-43 |
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5.1.4 Win2K OS对硬件中断的处理机制 |
43-44 |
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5.2 本章小结 |
44-45 |
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第6章 PCI控制卡驱动程序的开发 |
45-73 |
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6.1 WDM驱动程序模型 |
45-49 |
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6.1.1 WDM驱动程序的特点 |
45-47 |
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6.1.2 WDM驱动程序的结构 |
47-48 |
|
6.1.3 WDM驱动程序的构造方法 |
48-49 |
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6.2 WDM驱动程序的框架设计与实现 |
49-52 |
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6.2.1 建立 Numega DriverStudio开发驱动程序的环境 |
49 |
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6.2.2 利用 Numega DriverStudio工具生成驱动程序的框架 |
49-52 |
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6.3 WDM驱动程序关键技术和源代码实现 |
52-60 |
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6.3.1 设备初始化例程 |
52-53 |
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6.3.2 创建设备例程 |
53-54 |
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6.3.3 硬件资源分配例程 |
54-55 |
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6.3.4 串行化处理例程 |
55-56 |
|
6.3.5 访问硬件例程 |
56-57 |
|
6.3.6 即插即用设计的实现 |
57-59 |
|
6.3.7 电源管理方式设计 |
59-60 |
|
6.4 系统 WDM驱动与上层总控应用软件的I/O操作设计 |
60-68 |
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6.4.1 打开设备 |
60-61 |
|
6.4.2 关闭设备 |
61-62 |
|
6.4.3 DeviceIoControl()函数的调用 |
62-64 |
|
6.4.4 WDM驱动程序与 Win32系统的通信 |
64-65 |
|
6.4.5 访问寄存器 |
65-66 |
|
6.4.6 中断处理 |
66-68 |
|
6.5 驱动程序的构造和编译 |
68 |
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6.6 WDM驱动程序的运行 |
68-72 |
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6.6.1 安装 WDM驱动程序 |
68-69 |
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6.6.2 调试 WDM驱动程序 |
69-72 |
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6.7 本章小结 |
72-73 |
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结论 |
73-75 |
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参考文献 |
75-77 |
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攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
77-78 |
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致谢 |
78 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.380337 |
