隨著(zhù)工廠(chǎng)自動(dòng)化水平的提高，工業(yè)機器人在數控車(chē)床機器人領(lǐng)域的應用越來(lái)越多。服務(wù)數控車(chē)床機器人的工業(yè)機器人大體上分為.上下料和換刀機器人兩大類(lèi)。這些機器人首先要獲取數控車(chē)床機器人，上下料和換刀等信息，信息經(jīng)控制系統處理后輸出控制信號控制執行機構執行相應的動(dòng)作。  數控車(chē)床機器人和工業(yè)機器人的可靠信息傳輸對機器人的整體功能尤為重要。  近年來(lái)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，無(wú)線(xiàn)通信在工業(yè)控制領(lǐng)域應用也日趨廣泛，本文以服務(wù)于數控車(chē)床機器人群的上下料機器人為例，介紹了一種基于ZigBee技術(shù)的，上下料機器人與數控車(chē)床機器人群的無(wú)線(xiàn)通信系統，并通過(guò)實(shí)驗驗證系統信息傳輸的可行性。

        系統為ZigBee星型網(wǎng)絡(luò )，在網(wǎng)絡(luò )中ZigBee終端設備為數控車(chē)床機器人群，ZigBee協(xié)調器為上下料機器人。終端設備通過(guò)傳感器獲取機床上下料信息并將信息發(fā)送至空中，協(xié)調器從空中接收到上下料信息，將信息顯示在液晶屏上，并通過(guò)RS232串口發(fā)送至機器人控制系統。系統運行過(guò)程分為五個(gè)階段，分別是協(xié)調器建立網(wǎng)絡(luò )階段，終端設備加入網(wǎng)絡(luò )階段，終端設備數據發(fā)送階段，協(xié)調器數據接收階段，協(xié)調器串口數據發(fā)送階段。為了避免終端發(fā)送數據時(shí)的競爭和沖突，ZigBee 協(xié)議的媒體訪(fǎng)問(wèn)控制層采用CSM/CA接入算法，同時(shí)媒體訪(fǎng)問(wèn)控制層支持確認的數據傳輸模式，要求每個(gè)發(fā)送的數據包都必須等待接收方的確認信息，如果傳輸中出現問(wèn)題可以進(jìn)行重發(fā)，從而建立可靠的數據通信模式。

  一、 系統硬件設計

 1、數控車(chē)床機器人端硬件設計
        數控車(chē)床機器人終端的硬件系統包括傳感器模塊和ZigBee模塊兩部分，傳感器模塊的作用是獲取數控車(chē)床機器人的上下料信息，ZigBee模塊的作用是將傳感器獲取到的信息通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式發(fā)送至ZigBee協(xié)調器。
        傳感器模塊采用霍爾測轉速傳感器，它是由電壓調整器、霍爾電壓發(fā)生器、差分放大器、史密特觸發(fā)器、溫度補償電路和集電極開(kāi)路的輸出級組成的磁敏傳感電路，其輸人為磁感應強度，輸出是一個(gè)數字電壓信號�；魻枩y轉速傳感器用以測量機床主軸的轉速，  而主軸的轉速又代表了機床的，上下料信息，轉速為零表示機床需要上下料，轉速不為零表示機床不需要上下料，因此霍爾測轉速傳感器可以獲取機床上下料信息。
        ZigBee模塊采用深圳飛比電子科技有限公司生產(chǎn)的ZigBee開(kāi)發(fā)板，該板由CC2530芯片和一些外圍器件組成，  板上有LED、按鍵和RS232接口等資源。數控車(chē)床機器人終端的ZigBee模塊是星型網(wǎng)絡(luò )的終端，它與傳感器模塊直接連接。
 隔時(shí)間內脈沖數目不再增加，則認為機床主軸停止轉動(dòng)，此時(shí)ZigBee終端將發(fā)送上下料信息給ZigBee協(xié)調器。
  2、機器人端硬件設計
        機器人端硬件由ZigBee模塊和串口模塊組成，ZigBee模塊為整個(gè)星型網(wǎng)絡(luò )的協(xié)調器，它負責建立網(wǎng)絡(luò )接收數控車(chē)床機器人端設備發(fā)出的上下料信息，并將信息通過(guò)RS232串口模塊發(fā)送至機器人控制系統，模塊上的的液晶屏也同步顯示接收的信息。實(shí)驗用PC代替機器人控制系統，用RS232串口將ZigBee模塊和計算機相連，在PC上顯示機器人控制系統收到的上下料信息。
 二、 系統軟件設計
        ZigBec協(xié)議棧是一種基于優(yōu)先級的輪轉查詢(xún)式操作系統，系統軟件設計就是在協(xié)議棧的基礎上根據任務(wù)的需要開(kāi)發(fā)應用層程序，將應用層程序和協(xié)議棧整合后植入芯片便可實(shí)現系統的功能。系統軟件包括數控車(chē)床機器人端的軟件設計部分。數控車(chē)床機器人端軟件的主要功能是記錄霍爾傳感器輸入的脈沖數目，在一段時(shí)間內記錄的脈沖不再變化時(shí)就認為主軸停止，此時(shí)調用發(fā)送函數將上下料信息發(fā)送出去。機器人端軟件的主要功能是接收終端發(fā)來(lái)的上下料信息，當收到上下料信息時(shí)便調用函數將此信息發(fā)送給串口。

 
        實(shí)驗現象表明上下料機器人和數控車(chē)床機器人群之間建立了星型無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )，ZigBee終端通過(guò)霍爾傳感器獲取機床的上下料信息并將信息傳輸給ZigBee協(xié)調器，協(xié)調器將收到的上下料信息顯示在液晶屏上，并同時(shí)將信息由RS232串口傳至機器人控制系統，整個(gè)系統實(shí)現了數控車(chē)床機器人群和上下料機器人之間的信息傳輸。