Для создания системы передачи управляющих команд роботу манипулятору предлагается использовать CAN-интерфейс [11, 12]. Сетевой интерфейс CAN (Controller Area Network) был разработан в 1987 г. (версия 1.0) фирмами BOСSH и INTEL для создания бортовых мультипроцессорных систем реального времени. Стандарт на этот CAN интерфейс предусматривает последовательный интерфейс связи со скоростью передачи данных до 1 Мбит/с, который эффективно поддерживает распределенное управление в реальном масштабе времени с высокой помехозащищенностью, что весьма важно при построении проектируемой системы.

Основой системы являются программируемые контроллеры, оснащенные соответствующими устройствами ввода/вывода, что обеспечивает снятие информации с различных датчиков на объекте (или объектах) управления с последующей её обработкой по заложенному алгоритму и выдачей соответствующих управляющих воздействий. Контроллеры объединены посредством сети. В качестве узла сети может выступать как программируемый контроллер, так и персональный компьютер, подключенный через соответствующий адаптер. В частности, информация о ходе технологического процесса, управляемого автономными контроллерами, может быть передана в цифровом виде по сети и обработана на ПК оператора для удобного представления.

Достоинством сети является сокращение длины аналоговых линий связи, т.к. управляющий контроллер может быть размещен в непосредственной близости от объекта управления. Цифровая линия CAN сети представляет собой витую пару, информация по которой передается дифференциальным сигналом, что обеспечивает большую устойчивость к электромагнитным помехам (помеха наводится на оба скрученных провода, соответственно, разность потенциалов в них остается неизменной).

Перечислим основные достоинства стандарта CAN:

- Протокол CAN оптимизирован для систем, в которых должны передаваться относительно небольшое количество информации (по сравнению с Ethernet или USB, разработанных специально для больших объемов данных) к любому или всем узлам сети. Множественный доступ с опросом состояния шины позволяет каждому узлу получить доступ к шине с учетом приоритетов.

- Неадресатная структура сообщений позволяет организовать многоабонентскую доставку данных с сокращением трафика шины.

- Протокол CAN использует оригинальную систему адресации сообщений. Каждое сообщение снабжается идентификатором, который определяет назначение передаваемых данных, но не адрес приемника. Любой приемник может реагировать как на один идентификатор, так и на несколько. На один идентификатор могут реагировать несколько приемников.

- Быстрая устойчивая передача информации с системой контроля ошибок позволяет отключать неисправные узлы от шины, что гарантирует доставку критических по времени сообщений.

- Максимальное число абонентов, подключенных к данному интерфейсу фактически определяется нагрузочной способностью примененных приемопередатчиков (теоретических ограничений нет). Например, при использовании трансивера фирмы PHILIPS PCA82C250 она равна 110.

- Протокол CAN обладает развитой системой обнаружения и сигнализации ошибок. Для этих целей используется поразрядный контроль, прямое заполнение битового потока, проверка пакета сообщения CRC-полиномом, контроль формы пакета сообщений, подтверждение правильного приема пакета данных. Общая вероятность необнаруженной ошибки составляет .

- В качестве среды передачи данных могут выступать: витая пара (различных категорий) при передаче дифференциальных электрических сигналов (в этом случае для повышения помехозащищенности необходимы терминаторы – 120-омные резисторы – на концах шины); оптоволокно; радиоволны; инфракрасные лучи.

В качестве управляющего контроллера CAN-интерфеса может быть использован MCP2510 контроллер фирмы Microchip.