题目：基于串行通讯的模块化机器人控制器设计

模块化机器人由一系列标准化、模块化部件的集合组成，具有重构性好、安装迅速、拆卸便利和即插即用的突出优点，能被快速的组装成任意的自由度和各种构型，具有广泛的发展前景。 本文在分析现有模块产品和专用运动控制器的优缺点的基础上，针对其价格昂贵，没有同步协调功能的缺点，结合实际需求，提出了以DSP芯片代替专用运动控制器的实现方案。控制器在满足性能指标的前提下，硬件设计要尽量减小尺寸，符合模块化产品的体积小的要求。 首先，本文对控制系统的总体结构进行了设计，控制系统由PC和多个智能模块构成，通过总线构成网络，实现多模块的协调运动。其次，从减小体积和提高性能两方面进行了控制器和电机驱动器硬件设计。再次，对上位机软件和控制器软件进行了设计，上位机软件提供了一个交互性好的人机界面，控制器软件主要实现轨迹规划和控制功能。最后，论文对多轴的同步协调运动进行了研究，从软、硬件两方面提出了提高多轴同步性的方案。并通过实验验证了智能模块的性能，达到了预期目标。 本文设计的控制器能替代专用控制芯片实现控制功能，并增加了多轴同步功能，支持多种通讯方式（RS232，RS485和CAN总线）。控制系统充分利用PC机良好的开放性和DSP快速运算处理能力，与模块化机器人的结构特点相适应，具有实时性好，成本低，重构性好的特点。