3. 8. 4 6軸ロボット制御用LSIの概要
例題による実証実験に用いた、6軸ロボット制御LSIモデルの構成図を以下に示します。
このモデルでは次の二つのタスクが RTOS（μITRON）上で動作しています。
- シーケンス制御タスク
- モータ制御タスク
ハードウェア側は次のものなどから構成されます。
- CPUバス
- モータ制御回路
- SDRAMコントローラ
- タイマー制御回路
6軸ロボット制御LSIのシステム構成を、図に示します。
- シーケンス制御タスク
シーケンス制御タスクは、6軸ロボットの動作シーケンスを制御するタスクです。 本タスクは、次のように振舞います。
- メッセージを受信する
- メッセージに従い、動作シーケンスを決定する
- 6軸ロボットの動作シーケンスより、各モータの制御指令を算出する
- 各モータの制御指令を、モータ制御メッセージにて、モータ制御タスクへ送信する
- 目標位置まで到達したら、位置補正を行う
- 位置補正後、画像入力処理を行いネジ締め処理をする
- モータ制御タスク
モータ制御タスクは、6軸ロボットのモータを制御するタスクです。 本タスクは、シーケンス制御タスクよりのモータ制御メッセージに基づき、モータを制御します。 (具体的には、本タスクは、シーケンス制御タスクよりのモータ制御メッセージに基づき、モータ制御回路のレジスタへの書き込みを行い、また、モータ出力値を読出します)。
- センサ割込ハンドラ
センサ割込ハンドラは、General Purpose I/Oの割込ハンドラです。 本割込ハンドラは、General Purpose I/Oよりの割込に基づき、シーケンス制御タスクへセンサ割込メッセージを送信します。
- タイマ割込ハンドラ
タイマ割込ハンドラは、Real Time Clockの割込ハンドラです。 本割込ハンドラは、Real Time Clockよりの割込に基づき、シーケンス制御タスクへタイマ割込メッセージを送信します。
- 画像入力回路割込ハンドラ
画像入力回路割込ハンドラは、画像入力回路の割込ハンドラです。 本割込ハンドラは、画像入力回路よりの割込に基づき、シーケンス制御タスクへ画像入力回路割込メッセージを送信します。
- RTOS
RTOSは、リアルタイムOS(Real-Time OS)であり、タスク管理、タスク間通信、割込管理を実現します。
- プロセッサ
プロセッサは、組込ソフトの実行を行います。
- 画像入力回路
画像入力回路は、CCDより入力された画像をメモリ上に書込みます。
- SDRAM
SDRAMは、記憶デバイスであり、組込ソフト、および、その実行に必要とするデータを保持します。
- Vectored Interrupt Controller
Vectored Interrupt Controllerは、割込コントローラです。
- General Purpose I/O
General Purpose I/Oは、汎用入出力インタフェースマクロです。General Purpose I/Oによる割込発生時には、センサ割込ハンドラが起動され ます。
- Real Time Clock
Real Time Clockは、タイマです。Real Time Clockによる割込発生時には、タイマ割込ハンドラが起動されます。
- モータ制御回路
モータ制御回路は、モータの制御回路です。
- 6軸ロボット
6軸ロボットは、六つの軸(モータ)を有するロボットです。
このなかで、ソフトウェア先行検証の範囲を以下に示します。
