随着社会经济的高速发展和科学技术的飞快进步，各行各业对于工业设备的加工精度和制造水平的要求不断提高，而工业机器人凭借其精度高、速度快的特点在近年来得到了广泛的应用。圆管搭接结构是工程中常见的结构，广泛地应用在船舶工程、机械制造、网架结构以及桥梁、体育场馆建设等行业中。管搭接结构需要首先将圆形钢管的管端切成一定规格的相贯线形状和坡口角度，然后按照工程结构需要搭接并焊接在一起。以往的管端切割往往是手工操作，不仅精度低下而且效率不高。所以，随着计算机技术和数控技术的蓬勃发展，迫切需要专业的自动切割装备对此类器件进行高效率、高质量切割和加工。本文针对这一现状，介绍了一种主要应用于圆管管端切割的工业机器人的控制系统设计。机器人在总体上采取控制部分与机械部分相分离的结构，控制部分负责对运动的控制和协调，机械部分能够完全实现切割所需的空间运动。机器人的运动控制系统采用的是嵌入式集中控制系统，各自由度分别采用伺服电机和步进电机完成运动实现。根据以往类似产品的实际经验，控制系统的控制方式采用的是开环控制和示教再现相结合的工作模式。论文确定了以快速开发、成本低廉、维护方便等为目的的嵌入式管端切割运动控制系统和软、硬件结构。该系统选用了TI公司型号为TMS320F2812的DSP作为运动控制系统的核心，采用圆柱坐标，多轴联动完成切割运动轨迹。在具体电路实现上，将硬件电路分成了控制核心板和控制功能板两大部分，控制核心板包含DSP最小系统以及外扩存储器等器件，而控制功能板包含脉冲发生部分、信息显示部分、键盘控制部分等其它功能电路和外部接口，核心板和功能板通过标准尺寸的插针和插槽直接相连。这种设计对控制系统的经济性、稳定性、扩展性等方面都有很大提升，且可以通过各种电气检测，是一种可靠的硬件电路设计方式。在软件设计中，采用了模块化的软件结构，各子程序相对独立，方便子程序的移植和扩展，并根据嵌入式系统的特点对编程代码进行了优化。系统整体上可以独立完成与切割相关的人机交互、运动数据计算、切割实时运动控制等功能。本系统具有体积小、成本低、稳定性高特点，基本实现了控制系统所需的功能，设备运转稳定，信息显示清楚，操控简便，并在实际测试中达到了精度和效率的要求，可应用于多种管端管型的切割作业。