基于國產全志A40I的機器人示教器解決方案

這些年，隨著工業(yè)4.0和中國制造2025的推進，各種工業(yè)IoT和遠程服務類產品層出不窮、方興未艾，工業(yè)生產的科技含量也越來越高，傳統(tǒng)手工操作已不能滿足現(xiàn)代化高質量、速度快的要求。于是各式各樣的自動化機器人進入工業(yè)生產領域，而焊接機器人占總實際裝備工業(yè)機器人總數(shù)的半數(shù)以上。

如上圖所示，由操作者使用示教器，可直接對焊接機器人進行信息提示和人機對話。通過示教器的通訊指令，可以快速實對現(xiàn)伺服電機或者伺服平臺的控制。

考慮到操作者本身素質和經驗會存在一定差別，為了滿足不同層次的操作者使用，讓產品達到最好的適用性，示教器的界面必須友好、操作簡單、觸摸靈敏、功能越完善越好。

CoM-X40I基于國產全志公司工業(yè)級四核Cortex-A7處理器A40I設計完成，運行頻率1.2GHz。核心板所有元器件均采用工業(yè)級用料，整板運行溫度-40℃~+85℃。板載1GB的LPDDR3內存，存儲采用4GB的EMMC存儲芯片（8GB容量可選），再搭配AXP公司專為A40I處理器配套設計的電源管理芯片AXP221s，使整板性能更加穩(wěn)定。核心板資源豐富，共計160pin CPU引腳可根據(jù)功能需求實現(xiàn)不同擴展方式。

手持示教器方案的功能框圖如上圖所示，該方案通過A40I核心板+底板方式開發(fā)，核心板供電電壓為5V供電，采用AXP221S電源管理芯片，IIC接口，支持USB端口、5V電源適配器、或者鋰電子電池任意組合方式供電。支持7*8、4*4等多種矩陣鍵盤輸入（實際按鍵數(shù)量根據(jù)客戶需求可以任意定制），板載4GB EMMC(MLC)，可以長時間存儲相關數(shù)據(jù)，支持10/100/1000M自適應以太網，可以快速連接EtherCAT主?？刂破鳎M行指令數(shù)據(jù)通信完成信號的采集與控制。支持多種經典尺寸的LCD屏幕（7寸、8寸、10寸等RGB或者LVDS接口），

核心板支持Linux3.10+QT4.8.6，經過多年優(yōu)化修正的操作系統(tǒng)，保證產品在極端惡劣的環(huán)境下能夠穩(wěn)定運行。

使用A40I核心板設計方案開發(fā)具有如下優(yōu)勢：

? A40I核心板支持Linux3.10（EXT3-4標準文件系統(tǒng)）、Android等操作系統(tǒng)，不同工程師可根據(jù)自己擅長的系統(tǒng)做應用編程。

? 雙看門狗守護進程，A40I核心板除了CPU內部自帶的看門狗外，還可外部擴展硬件看門狗電路，當CPU內部定時器自身發(fā)生故障無法檢測到時，硬件看門狗會在2s內重新啟動，保護產品的系統(tǒng)可以自動恢復。

? 示教器一般需要多個按鍵輸入進行現(xiàn)場編程和信息導入，A40I核心板采用郵票孔式連接器(核心板與底板采用間距為1.0mm的郵票孔焊接方式，具有抗震、抗氧化、抗干擾、成本低的優(yōu)勢)，有專門的8X8鍵盤控制器，GPIO引腳數(shù)量多達100多個。工程師可以采用獨立按鍵或者矩陣鍵盤編碼格式設計電路，盈鵬飛嵌入式提供硬件模塊和按鍵demo。

? 示教器除了以上的功能完善以外，其操作界面必須簡單，具有很強的實用性，如下圖所示，A40I處理器支持RGB888 24bit顯示控制器，支持Mali-400MP2，4線觸摸控制器，可完美實現(xiàn)界面友好度以及操作易控性。

? 傳統(tǒng)存儲工藝讀寫擦除壽命較短，不能保證產品長期穩(wěn)定的運行，A40I核心板采用的EMMC是MLC工藝，支持10萬次以上的擦除壽命；Linux系統(tǒng)運行經常會有應用程序將一些必要的數(shù)據(jù)寫入EMMC，或者系統(tǒng)的日志、服務等也會頻繁的操作存儲器，難免會造成同一區(qū)域很快達到擦除壽命，造成Flash壞塊影響系統(tǒng)啟動，A40I核心板出廠自帶系統(tǒng)啟動文件備份機制，某一分區(qū)的壞塊不會影響系統(tǒng)正常啟動。