统软件设计与实现
对于工业码垛机器人运动控制系统来说，上位主控机的控制程序十分重要，其主要部分可分为三大模块，即1）PC与人对话模块；2）CANopen协议通信模块；3）运动控制模块。通过人机对话模块可以给用户提供友好的控制界面，使用户通过触摸屏实施对机器人的控制，包括码放点、抓取点的合理定位，码放方式和货物数量品种的正确选择等。运动控制模块可计算出所选码放方式下电机所需要的运动控制数据，再通过CANopen协议通信模块对机器人的4个关节节点进行数据传输与反馈接收管理。

机器人CANopen协议通信模块主要功能为接收经过运动控制模块计算出的运动控制数据，将其编译为驱动器可以接收的符合CANopen协议的命令控制字并发送；接收驱动器返回的数据和命令并传送给相应的运动控制模块，若没有接收到伺服驱动器的反馈信息，则继续发送信息给驱动器，超时则转入错误处理模块进行错误显示并报警。

图3 CANopen协议通信程序流程图

实际应用过程中，控制系统CANopen初始化及应用流程如下。
1 电机驱动器初始化设置。设置电机驱动器的控制方式为总线控制方式，电机驱动器的节点ID，系统通信波特率可在电机驱动器的HMI界面中进行设置，也可采用电机驱动器自带的本地调试软件PowerSuit进行本地设置。

2 PCI-CAN适配卡初始化设置。在工控机一侧对PCI-CAN适配卡进行初始化设置，主要设置内容有CAN总线节点个数，波特率，CANopen协议命令的收发方式以及滤波方式等。

工业码垛机器人的运动控制程序主要完成对码垛方式的分解，解算相应驱动电机的运行参数并通过CANopen协议通信模块发送以完成工业码垛机器人的作业动作。具体解算方式因货物形状、码放位置和码放方式有所区别，在此不一一赘述。

错误处理模块的主要功能是接收驱动器返回的错误类型代码，根据电机驱动器厂家定义的对象字典判断所属错误类型并执行对应的错误处理函数或报警。