С развитием технологий управления роботами и устранением недостатков контроллеров роботов с закрытой-структурой текущим направлением разработки контроллеров роботов стала разработка «модульных и стандартизированных контроллеров роботов с открытой структурой». В последние годы Япония, США и некоторые европейские страны разрабатывают контроллеры роботов с открытой структурой. Например, японская компания Yaskawa Electric Corporation разработала контроллер робота с открытой структурой и сетевыми функциями на базе ПК. Тема интеллектуальных роботов моей страны 863 также положила начало исследованиям в этой области.
Контроллер робота с открытой-структурой — это контроллер, различные уровни конструкции которого открыты для пользователя, что позволяет пользователю легко расширять и улучшать его производительность. Его основные идеи:
(1) Использование системы разработки, основанной на незакрытой компьютерной платформе, для эффективного использования программных и аппаратных ресурсов стандартной компьютерной платформы для создания условий для расширения контроллера.
(2) Использование стандартной операционной системы и языка управления для изменения ситуации, когда различные специализированные языки роботов сосуществуют и несовместимы.
(3) Принятие стандартной структуры шины для простой интеграции аппаратного обеспечения, необходимого для расширения производительности контроллера, такого как различные датчики, платы ввода-вывода и платы управления движением, в исходную систему.
(4) Используйте сетевое общение для совместного использования ресурсов или удаленной связи. В настоящее время почти все контроллеры лишены сетевых функций. Использование сетевой связи может повысить гибкость системных изменений. На основе вышеизложенных идей мы можем спроектировать контроллер робота с открытой структурой, причем процесс проектирования должен быть максимально модульным. Модульизация — это современный метод проектирования и построения систем. Разработанная с использованием модульного метода система состоит из множества функциональных модулей, каждый из которых является законченным и уникальным. Система, построенная таким образом, не только имеет хорошую производительность и короткий цикл разработки, но и более низкую стоимость. Модульность также делает систему открытой, ее легко модифицировать, рефакторить и добавлять функции конфигурации.