數(shù)控木工雕刻機的雕銑機器人的控制系統(tǒng)是一個多變量非線性,、強耦合的控制系統(tǒng),，其動力學方程的建立與計算需要花費大量的時間，這使得機器人的實時控制變得較為困難，為了提高機器人控制系統(tǒng)的運行速度和處理能力,，對該系統(tǒng)采用分層遞階智能控制模式。如圖1所示：

圖1  數(shù)控木工雕刻機機器人控制系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)框圖

　　數(shù)控木工雕刻機的雕銑機器人的高層控制采用高性能的微型計算機Pentium586實現(xiàn),，主要任務(wù)有兩個：一是負責系統(tǒng)初始化,、人機交互、系統(tǒng)診斷和錯誤報告,、組織管理,，完成機器人的路徑規(guī)劃，并將機器人末端執(zhí)行器笛卡爾坐標轉(zhuǎn)換為關(guān)節(jié)坐標,，向各關(guān)節(jié)控制器（單片機）發(fā)出控制指令,，并將運算出的各關(guān)節(jié)運動信息數(shù)據(jù)送到公用RAM中，同時接收各關(guān)節(jié)控制器（單片機）返回的反饋數(shù)據(jù)為下一步控制提供依據(jù),，這是普通機器人所共有的,；二是完成雕刻圖像或圖形的模式識別，提取雕刻風格和特征,，這是數(shù)控木工雕刻機雕銑機器人所特有的,。各關(guān)節(jié)的伺服控制選用8098單片機，該級單片機主要完成接收主機發(fā)給的位置運動控制指令,，完成關(guān)節(jié)的軌跡插補,，負責數(shù)控木工雕刻機的雕銑機器人具體運動的動作的實施，并接收關(guān)節(jié)運動數(shù)據(jù),，對關(guān)節(jié)伺服系統(tǒng)進行實時控制,。5塊單片機控制器的硬件結(jié)構(gòu)完全一樣，可以實現(xiàn)整體系統(tǒng)的通用化,、標準化,、模塊化，增加系統(tǒng)內(nèi)部的可互換性,，并且可以實現(xiàn)在某種程度上的冗余,，提高系統(tǒng)的可靠性主機與五片單片機之間，通過公用RAM來互通數(shù)據(jù)和控制命令,。數(shù)控木工雕刻機的雕銑機器人的控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示,，其中設(shè)置截流保護電路和延時保護電路是為了提高系統(tǒng)工作的可靠性。

圖2  數(shù)控木工雕刻機機器人控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖