六轴工业机器人控制解决方案：基于ARMxy BL350系列的边缘智能控制平台

一、痛点描述
在传统工业机器人控制系统中，常常面临以下挑战：
1.控制架构复杂：多轴运动控制、IO信号采集、安全回路等需要多个控制器或模块协同工作，导致系统集成难度大、成本高。
2.实时性不足：传统PLC或工控机在处理多轴高精度轨迹规划时，难以满足微秒级的实时响应要求。
3.扩展性差：机器人末端工具、传感器、视觉系统等扩展设备接入困难，IO种类和数量受限。
4.远程运维困难：设备部署后难以进行远程调试、参数优化与故障诊断，维护成本高。
5.软硬件耦合紧密：控制系统依赖特定硬件，二次开发和功能升级困难。

二、解决方案概述
针对上述痛点，我们提出基于钡铼技术ARMxy BL350系列ARM嵌入式工业计算机的六轴工业机器人控制解决方案。该方案以AM62x多核处理器为核心，结合EtherCAT总线、可扩展IO模块与边缘计算能力，实现高集成、高实时、易扩展的机器人控制系统。

三、具体IO需求与选型配置
1. 核心控制单元
主控：BL352B（3网口+HDMI+双Y槽）
SOM：SOM353（4核A53 + M4F，8GB eMMC + 2GB DDR4）
操作系统：Linux-RT-5.10.168，支持实时任务调度
2. EtherCAT通信
通过3个网口中的1个作为EtherCAT主站，连接6台伺服驱动器，实现高精度多轴同步控制。
3. IO模块选型
功能模块                          信号类型                            选型型号                                                   说明
手爪控制与安全回路          4DI + 4DO                             X23                         用于手爪开关、夹紧状态检测、急停信号等
末端执行器控制           4路PWM + 4路脉冲计数                Y95            用于控制末端工具（如焊枪、喷涂阀）的PWM输出与位置反馈
扩展传感器                    可选Y31/Y33等AI模块           根据实际需求                        用于力控、视觉反馈等模拟量采集
4. 远程运维与软件支持
BLRAT：实现远程参数调试、运动曲线优化、故障诊断。
BLIoTLink：支持Modbus、EtherCAT、MQTT等协议，便于接入SCADA或云平台。
QuickConfig工具：图形化配置伺服参数、电子齿轮比、AI辅助逻辑生成。

四、为何选择BL350系列边缘IO模块？
与传统IO模块相比，BL350系列具备以下显著优势：
1. 高度集成，减少外围设备
传统方案需额外配置EtherCAT主站卡、IO扩展模块、网关等，而BL350集成多核CPU、EtherCAT、丰富IO接口于一体，极大简化系统结构。
2. 软硬件解耦，灵活可扩展
支持Docker容器、Node-Red、Python等开发环境，用户可在同一平台上开发逻辑控制、视觉处理、数据上传等应用，无需更换硬件。
X/Y板模块化设计，可根据不同机器人应用（焊接、搬运、喷涂）灵活选配IO。
3. 强实时性能
搭载Cortex-M4F实时核与Linux-RT内核，满足机器人运动控制中对时序和中断响应的苛刻要求。
PRU-ICSS单元支持硬实时IO处理，优于传统软件扫描式IO。
4. 边缘智能能力
支持AI模型部署、本地数据处理，可在边缘端实现轨迹优化、异常检测、自适应控制等智能功能。
5. 远程运维与协议兼容
内置BLRAT支持远程访问与调试，BLIoTLink支持主流工业协议与云平台对接，极大提升运维效率。
6. 工业级可靠性
通过-40℃~85℃高低温测试、EMC三级认证，适用于恶劣工业环境。

五、总结
钡铼技术ARMxy BL350系列以其多核异构架构、模块化IO设计、软硬一体化的边缘控制能力，为六轴工业机器人提供了一套高集成、高实时、易扩展的智能控制解决方案。它不仅解决了传统控制系统中存在的集成复杂、扩展困难、运维成本高等痛点，更通过边缘计算与AI能力的引入，为机器人的智能化升级奠定了坚实基础。

审核编辑 黄宇