六关节机械手基于并行处理机的控制系统[外文翻译].doc

附件C：译文
六关节机械手基于并行处理机的控制系统
摘要
一个并行处理机器人控制系统是用来设计控制PUMA 560机器人的。这个目标是用来为了在这个机器人系统上调查各种高级控制策略的实际和理论而开发的一个调研工具。由13个电脑集成块组成的电脑集成块网络被应用于这个并行化规则系统用来加速电脑运算的操作。与视觉系统有关的运动学，轨道规划和避免碰撞模板在这个系统上被执行操作。六接头的控制模板是设计用来控制接受和发送操纵机器人的关联发动机的信号信息。高级多块电脑集成块结构可以用来简单的整理外部信息感应器和实施执行在并行化过程中的控制规则系统。对于软件开发，并行化程序语言Occam被使用。代码的研发是在IBM-PC工具系统上进行的。（版权归Elsevier科技有限公司所有，1998）
关键词：机器人控制；系统设计；传送机网络；并行处理
1．介绍
在高级机器人系统里，各种要求的交通和控制过程被整合在一起。计算机处理过程被等计划的分配，如被均匀协调操作的关联物理过程。多功能处理器的表面装置对控制计算机的用处比单一的处理器有着相当大的潜在优势。它有以下优势：计算机功效的提高：使用处理器网络和并行化处理有可能使得计算机功效规模化，所以在实效应用和不同技术用处的机器人控制系统的功效上能够适应不同的要求。单元设计：在操控系统上的单元设计允许提高计算机性能和任务多样性上的扩张。更多灵活性：为了更灵活的认识环境和对环境的反应，机器人系统应该安排来整合感应器信息。增强可靠性：由于分配处理器的使用，可靠性将会增加，并且因为所有的单元不会同时停止运作。多效处理器系统可以分类为紧密或松散连接。在紧密连接系统的处理器连到一个共同的总线和共享内存进行通信，而在松散连接系统中的处理器通过信息传递进行通信。第二个也被称为点至点系统，其中每个处理器连接的专用的点至点链接，连接到到邻近的处理器集。这样的一个系统中的应用验证了。它不仅依靠于任何通用硬件（如总线系统）进行通信，因此额外的处理器可以很容易地被添加。潜在的缺点是，在通信过程中处理器可能由于比较大的数据段而变得繁忙。 一个点至点多效处理器系统的典型例子是计算机集成块网络。除了它的特殊性能和部件，在计算机集成块是实时控制应用里最强大的微处理器之一。它是一个通用的单芯片，来构建松散连接的多处理器网络，这是MIMD并行体系结构的成员之一。在此架构下，每个处理器将执行不同的指令。它不同于其他高性能微处理器的计算机集成块关键的技术特点是内部存储器和四个高速双工连接的一体化。因此，它提供不是一个微处理器更多是一个微型电脑，这样每个的计算机集成块可以作为一个独立的计算机。这四个链接让单双向通路的通信达到每秒20兆比特的传输率。根据硬件和软件时，CPU需要在同一时间只有四个环节的数据通信计算费用的3-10％。潜在的缺点即数