八 23
在国内的院校中，哈尔滨工业大学在伺服控制研究方面有一定的建树。尤其是通过与美国IR公司、美国AD公司等的合作研制出具有自主知识产权的单芯片高精度运动控制系统方案，在国内目前处于领先地位。
为此，就有关伺服控制的研究背景、采用的新技术、以及未来研究计划，记者专访了哈尔滨工业大学深圳研究院(深圳国际技术创新研究院)总工程师李铁才教授。
记者：现在工业控制中，伺服控制系统用得相当普遍。李教授您是伺服控制方面的专家，能否给伺服控制下个比较准确的定义?
李铁才教授：伺服控制概念的提法很多，其实概念的提法并不重要。为满足某种目的，产生运动和对物体运动进行控制是我们人类最重要的活动之一。所谓伺服控制指对物体运动的有效控制，即对物体运动的速度、位置、加速度进行控制。这种控制正在变得随处可见和越来越普遍。
记者：李教授，您现在是哈尔滨工业大学深圳研究院的总工程师，能否介绍一下您的工作背景？
李铁才教授：2002年以前我们主要在哈尔滨工业大学从事运动仿真转台的驱动控制系统的研制工作。这些仿真转台的交流伺服电动机的内径(中空)最大达到了1.2米，以方便装入大型被仿真物体，伺服电动机的力矩最大达数万牛米，功率达数十千瓦。仿真转台通常有三个正交的回转轴，以便实现三维运动控制。这类运动伺服控制系统追求高动态响应指标，需要对速度、位置、加速度进行精确控制。位置精度最高的达到0.5角秒，因此，位置传感器采用感应同步器或特殊定制的光电编码器。运动仿真转台的伺服控制器，如果选用当前市场上的工业伺服单元是无法满足要求的，其主要原因是，工业伺服单元的位置环的动态响应指标不高，其数据刷新率一般只有1ms，最高也只有0.5ms，而我们通常要求0.1ms以上。仿真转台的用途主要在航空航天领域，用于飞行器或空间运动装置、运动测试仪表、运动器部件、运动传感器的性能测试和功能仿真。也有个别仿真转台用于民用领域，例如：汽车及特殊运动部件，民用导航器件的测试和标定等等。
2002年以后我们在深圳国际技术创新研究院(哈尔滨工业大学深圳研究院)组建了深圳市网络信息电器重点实验室，并把研究方向转向民用。实验室有三个研究方向：(1)运动控制及应用研究方向。从事伺服电动机、传感器、伺服单元、伺服组件、微小型CNC加工中心等研究和产品开发，(2)穿戴式计算机及应用研究方向，(3)嵌入式系统及应用研究方向。运动控制及应用研究方向是最重要的，在项目研究或产品中采用了一些新的技术，愿意与业界交流。
记者：现在您在伺服控制的研究中，开展哪些研究课题？采用哪些新技术？
李铁才教授：我们现在采用的新技术主要有：
1、伺服电动机
伺服电动机有两项技术值得注意，一是高密度电机，采用一种叫“大极电机”的设计思想。例如六极九槽电机，定子由九个独立的极构成，在每个极上绕制集中线圈，然后再将九个极拼装起来，形成九个槽的电机铁芯。由于每个极是独立绕制和整形，所以即使采用自动机绕，也能保持槽满率高达90%。这类电机制造工艺好，空间利用和体积都达到了最小化，故称为高密度电机。从运行原理上讲，这类电机不属于旋转磁场电机，它在三相脉振磁场下工作，因此，它的适用性、设计方法和运行方式都有一定特殊性，例如这类电机不适合方波电流驱动。电机界眼光都是一致的，目前，安川、松下、富士、科比、台达等小功率伺服电动机产品中均采用高密度电机设计方案，当然我们也不例外。
另一类是嵌入式磁钢速率伺服电动机，它可利用凸极效应引起的交、直轴电感随位置变化的特点，构成真正意义上的、可靠的无位置传感器速率伺服电动驱动系统。
2、传感器
除了各类光电编码器以外，磁编码器值得关注。磁编码器的体积和重量都比光电编码器小几十倍，温度范围更宽，几乎不怕冲击和振动。其工作原理非常简单，它的定子是一颗内嵌霍尔磁敏元件和DSP的芯片，体积可以小到MSOP-24封装，它的转子是一颗两极磁钢。它的分辨率10─12位，精度8─10位。这种磁编码器目前已有供应。
作为空间应用，为了满足-35 0C ─ 80 0C环境要求，几乎难以采用传统的光电编码器，为此我们自行研制了磁编码器，分辨率16位，精度12位。磁编码器信号处理电路共存于驱动控制电路(FPGA)中，形成传感器与驱动控制电路一体化。
电流传感器是伺服控制必不可少的，小功率系统可以采用电阻采样，一般可采用霍尔电流传感器。两种方法都要将模拟信号转换成数字信号，然后参于数字伺服控制。上述A/D转换的输出形式通常是串行数字脉冲或脉宽调制信号。美国IR公司专门为电阻采样设计了一款电流反馈专用芯片IR2175。它具有12位分辨率，600V原副边耐压，使用非常方便。为了提高耐压等级和有效分辨率，我们研制出一种极小体积的，基于霍尔磁平衡原理的电流传感器。它分辨率12位，耐压2500V，脉宽调制信号频率168KHz。
3、伺服单元
2003年美国IR公司推出单芯片速率伺服控制系统，它内部包括：电机矢量FOC控制器、电流PI调节器、速度PI调节器、SVPWM调制器、传感器接口、SPI和并行通信接口等。IR公司推出的单芯片速率伺服控制系统的最重要特点是，允许用户对上百种参数进行实时的和初始化给定。下图所示速率伺服控制系统是我们利用IR公司芯片构建的应用系统。
我们在伺服控制系统方面有几十年的积累，并通过与美国IR公司、美国AD公司等的合作研制出具有自主知识产权的单芯片高精度运动控制系统方案。
该技术在一片FPGA中实现了FOC控制器、电流PI调节器、速度PI调节器、位置PID调节器、速度前馈控制器、IIR滤波器、SVPWM调制器、梯形速度轨迹生成器、位置指令处理器、监控与保护环节、通讯模块、寄存器堆等所有伺服控制模块，并且在内部集成了CPU，可以完成键盘、显示及外部通讯控制，为真正的数字可编程片上系统(SOPC)。
由于所有控制算法均用硬件实现，所以伺服控制器可以达到相当高的性能，其电流环与速度环采样频率均可达到20kHz，位置环采样频率可达10kHz以上，频率指标主要由芯片本身性能限制。通过上位机可以访问所有内部寄存器，能实现各种控制目的。所有参数可以进行在线修改，包括开关频率、死区时间、调节器参数、滤波器参数等。适应于PMSM、IM、BLDCM等不同电机的驱动控制，并兼容霍尔传感器、增量式/绝对式码盘、磁编码器、旋转变压器等各类传感器接口信号。可以接收脉冲指令、模拟指令以及数字指令等各种输入信号，并可通过上位机或控制面板完成所有操作功能。具有控制器识别码接口，易于实现多轴控制。
这种单片控制器大大减少了系统体积，提高了抗干扰性，加上完善的保护措施，保证了系统运行的可靠性。
4、伺服组件
伺服组件指：由伺服电动机、机械减速或耦合机构、伺服控制器、传感器等组成的一体化伺服机构。例如：光驱主轴驱动模块、机器人的关节、汽车电动助力机构等等。对组件的基本要求是：体积小、重量轻（即高密度），一体化独成系统，互换性、可复用性和高可靠性等等。伺服组件是我们的重要研究方向。其中三轴和四轴组件更有特色，这些多轴伺服控制器通常可以由一个FPGA运动控制IP核来实现。另外，伺服组件中的电磁兼容、热分析与设计非常重要。
5、微小型CNC加工中心
CNC加工中心是伺服控制技术的大集成。小型CNC加工中心系统由轻巧型机床主体、高密度交流伺服电机、高精度编码器、伺服单元和基于DSP+PC的数控系统五大部分组成，其显著特点是拥有轻巧的外型，除采用自动虚拟刀库外，具有常规CNC加工中心的功能和性能指标。与常规的CNC加工中心相比，该多轴加工系统具有更高的运行效率和更低的使用成本，在操作方便性、产品价格以及功能重组等许多方面都具有竞争力。它是一种能满足计算机数字控制、自动化作业、高精度加工等普遍需求的普及型产品，是生产、教学、个人创造和劳动的有力助手。CNC加工中心是伺服控制技术应用的典范。
小型CNC加工中心的X,Y,Z运动轴的分辨率0.001 (mm)，重复精度0.01 (mm)，主轴（速率控制）转速24000rpm，连动轴数4或5，支持DNC、 AUTO、EDIT等工作方式，支持G代码及 Mastercam、 AutoCAD、 Pro/E 等加工数据。
记者：请分享一下您的未来研究计划？
李铁才教授：深圳市网络信息电器重点实验室是一个开放式的研究部门，我们接受硕士、博士和博士后研究人员进来从事复杂和先进伺服控制系统的研究工作。
运动控制及应用研究方向的未来研究项目如下：
1、高密度精确运动控制组件，高密度、多轴，高环境，高度集成的IP核，高可靠性。
2、电动汽车新能源系统，解决电动汽车的电池及快速能源转换和回收，使能源利用率达到90%。
3、智能运动控制，含智能控制策略的系统级IP芯片（SOC），AI运动控制应用研究。
李铁才教授，1950年出生于上海，博士生导师，硕士学历，研究方向：一体化电机及运动控制系统、控制用IP芯核、穿戴式计算机。主持多项863、航天部课题；1996年获航天突出贡献专家称号；获国家科技进步二等奖、三等奖；获航天部、电子部、国防科技 一、二、三等奖共14次。领导和参与完成几十个工程项目和研究项目，具有丰富的从事科学研究和组织工程项目开展的能力。
现兼任深圳国际技术创新研究院(哈尔滨工业大学深圳研究院）总工程师。
来源：中国自动化网2005-05-19
http://today.hit.edu.cn/2005/09-13/09174231.shtml
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五 03
开放式机器人技术平台希望开发出一系列标准化的机器人技术平台,它同包含有硬件与软件系统.所有的软件系统都是免费软件,通过GNUGPL认证;控制设备是一台运行LINUX的类似PC的一块控制板,控制板上集成了图形芯片,通来串品或并口与下级电路元件通信.当然,它的机械结构与控制板也可以根据客户的需求订制
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十二 25
机器人走进开放源代码
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Darrick Addison （dtadd95@bellatlantic.net）
高级软件工程师／顾问，ASC Technologies Inc.
Darrick Addison 是一个在数据库、网络、用户界面和嵌入式系统方面具有丰富经验的开发人员，他介绍了机器人技术领域和与机器人系统有关的问题。他谈到了机械设计、传感系统、电子控制和软件。他还讨论了微控制器系统，包括串行接口连接和存储映象接口连接，并谈到了某些可供选择的开放源代码软件。
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"机器人"一词起源于捷克语，意为强迫劳动力或奴隶。这个词是由剧作家 Karel Capek 引入的，他虚构创作的机器人很象 Frankenstein 博士的怪物－由化学和生物学方法而不是机械方法创造的生物。但现在流行文化中的机械机器人和这些虚构的生物创作物没多大区别。基本上，一个机器人包括：
- 机械设备，如可以与周围环境进行交互的车轮平台、手臂或其它构造。
- 设备上或周围的传感器，可以感知周围环境并向设备提供有用的反馈。
- 根据设备当前的情况处理传感输入，并按照情况指示系统执行相应动作的系统。
定义的机器人
"可重复编程的多功能操纵器，设计成通过不同的编程动作为执行多种任务移动原料、部件、工具或专门的设备。"
－ 美国机器人协会，1979 年 |
在制造业领域，机器人的开发集中在执行制造过程的工程机器人手臂上。在航天工业中，机器人技术集中在高度专业的一种行星漫步者上。不同于一台高度自动化的制造业设备，行星漫步者在月亮黑暗的那一面工作－ 没有无线电通讯 －可能碰到意外的情况。至少，一个行星漫步者必须具备某种传感输入源、某种解释该输入的方法和修改它的行动以响应改变着的世界的方法。此外，对感知和适应一个部分未知的环境的需求需要智能（换句话说就是人工智能）。
从军事科技和空间探索到健康产业和商业，使用机器人的优势已经被认识到了这种程度－ 它们正在成为我们集体经验和日常生活的一部分。
它们能把我们从危险和枯燥中解脱出来：
- 安全：机器人技术已经被开发用于处理核能和放射性化学制品的很多不同用途，包括核武器、电厂、环境清洁和某些药品的处理。
- 不愉快的事：机器人执行很多乏味、不愉快但必需的任务，如焊接和看门工作。
- 重复和精度：装配线工作已经成为机器人技术工业的一个中流砥柱。机器人被广泛地用于制造业，而且，在强调最小维护需求的空间探索中，使用机器人更具有吸引力。
机械平台 －硬件基础
一个机器人包括两个主要部分：机器人的身体和某种形式的人工智能（artificial intelligence，AI）系统。很多不同的身体部分都可以叫做机器人。关节手臂被用于焊接和上漆；起重机和传送带系统在工厂中运送零件；巨型机器人机器搬运矿井深处的泥土。一般说来，机器人最有趣的一个方面是它们的行为，这需要一种形式的智能。机器人最简单的行为是移动。典型地，轮子被作为让机器人从一点移动到下一点的基本机械装置。还需要某种力（如电力）让轮子在命令时转动。
电动机
很多种电动机向机器人提供能源，让它们用不同的编程动作搬运材料、零件、工具或专用设备。电动机的效率等级表明多少消耗的电量转化成机械能。让我们看看现代机器人技术中目前被使用的一些机械设备。
直流电机： 永久磁铁，直流（Permanent-magnet，direct-current，PMDC）电机只需要两根导线，使用固定磁铁、电磁铁（定子和转子）和开关。这些组成一个换向器来通过旋转的磁场产生运动。
交流电机 交流电机在输入导线循环能源，连续地运动磁场。直流电机和交流电机在收到一个信号时会全速运转。
步进电机 步进电机就像没有电刷的直流或交流电机。它通过按顺序（步进地）向电动机中不同的磁铁提供能源使其运转。步进电机设计的目的是更好的控制，它不会只在命令时旋转，还能够以任意的"步／每秒"（最高到它的最大速度）的速度旋转。
伺服电动机 伺服电动机是闭合线圈设备。在收到信号时，它可以自我调整直到与该信号匹配。伺服电动机用于无线电控制的飞机和汽车。它是有传动装置和反馈控制系统的简单的直流电动机。
驱动机制
齿轮和链条： 齿轮和链条是机械平台，它提供了一种向另一个地方传送转动动作的强大而精确的途径（可能在传送的时候改变了动作）。两个齿轮之间速度的改变取决于每个齿轮上齿的数目。当加电的齿轮旋转一周时，它根据齿轮上的齿数来拉动链条。
滑轮和皮带： 滑轮和皮带是机器人所使用的两种另外的机械平台，工作的方式与齿轮和链条一样。滑轮是轮缘有凹槽的轮子，皮带是可以放进这个凹槽的橡皮圈。
变速箱： 变速箱运转的原理与齿轮和链条一样，不过没有链条。变速箱需要更精密的公差配合，因为不是使用一条又大又松的链条来传送力量，也不用调整错位，齿轮之间直接和对方啮合。变速箱的示例可以在汽车的传动装置、落地大座钟的定时机制和打印机的送纸装置中找到。
电源
电源一般通过两种电池提供。一次电池使用过一次就被丢弃；二次电池以一种（通常是）可逆的化学反应工作，可以多次充电。一次电池有较高的容量和较低的自放电率。二次（可充电）电池比一次电池电量小，但可以重复充电，按化学反应和环境的不同可以多达一千次。一般可充电电池第一次使用可以为电器或机器人提供 4 小时连续工作的能源。
理论上机器人可以使用几百种不同类型和形式的电池。电池按化学反应和规格分类，按电压和电量分级。电池的电压由电池的化学反应决定，容量由化学反应和规格两者共同决定。请参阅表 1 了解电池规格。
表 1. 电源
十二 11
文／chinarobot
一、 研究目的
建立开放式、模块化的自动装卸机器人控制平台，提出自动装卸机器的控制理论与方法，为改进物流管理，提高产品质量、降低生产成本、缩短生产周期、加速资金周转和提高整体效益。
二、研究意义
随着工业生产规模的扩大和自动化程度的提高，物料搬运费用在工业生产成本中所占比例越来越大。据统计，美国工业产品生产过程中装卸搬运费用占成本的20%～30%，德国企业物料搬运费用占营业额的1/3，日本物料搬运费用占国民生产总值的10.73%。因此，在物流配送中选择合理的物料搬运方式，提高物料运输和存放过程的自动化程度，对改进物流管理，提高产品质量、降低生产成本、缩短生产周期、加速资金周转和提高整体效益有重要的意义。
随着中国国内经济的迅猛发展，物流业也随之呈现一股良好的发慌势头，在沿海一带经济发达地区，物流业对整个经济的发展有着极为重要的作用。减少物品的配送时间，大大提高其工作效率无疑会提高竞争力。本机器人就是为实现高速、快捷的物品配送，并且还可以工作在环境极端下，减少人员的伤害。
1?笨刂破鹘峁沟目?放，是机器人功能柔性化的必要前提??
传统机器人控制器(controler)缺乏独立性，控制器的功能取决于机器人所需要完成的任务，而控制器的伺服以及规划算法所用参数都直接来自本体：低层位置伺服算法要根据操作机的伺服电机和伺服放大器的特性来定制，上层规划程序要根据操作机的机 构、尺寸等参数来编制。??
如果作业任务和作业对象都是固定的，那么这种封闭式机器人控制器具有简单、可靠和高效的优点。但是随着经济的发展，人们对产品多样化的要求越来越高。制造业已由原来的任务和对象相对固定的大规模流水线式作业，向任务和对象经常改变的中小规模的柔性制造和可重构制造模式发展。这就要求机器人的功能柔性化。
在机器人的购买阶段，机器人的使用者不可能对将来生产任务的变化考虑全面。这样一旦新的任务不包括在现有机器人的控制功能中，那么具有封闭结构的控制器机器人就毫无用途。如果机器人的功能是可以扩展的，情形就不一样了：经过控制器的功能扩充，原有的机器人就可投入到新的生产任务中去。而控制器的功能如要具有可扩 充性，就需要控制器的软件和硬件都是开放的。
软件开放是因为新的功能需要新的控制策略和新的控制方法；硬件开放是因为新的任务需要新的装置，新的装置需要同控制器进行通信，因此控制器硬件必须是开放 的。要使机器人具有柔性，控制器必须是结构开放的。??
2?笨?放的结构有益于保持机器人的性能，延长机器人的使用寿命??
传统机器人控制器都是受制于特定本体(包括电机)参数的。这些参数是在机器人的生产阶段实测出来的，并固化到控制器的EPROM中。控制器的低层伺服算法和上层规划算法，都是以此为根据的。由于器件的磨损和老化，在使用一段时间后，机器人的各种参数必然发生变化。封闭结构的控制器总是按照原来设定的参数进行控制，必然造成机器人操作性能的降低，乃至功能的失效。而开放结构的机器人，就可根据不同情况适当地调整某个或某些参数，以避免或减少这种性能的降低。开放的结构有益于 保持机器人的性能，延长机器人的使用
寿命。??
3?苯峁箍?放有益于促进控制器技术的更新和机器人应用的普及??
从数字计算机(主要指微机)发展历程来看，正是由于结构的开放，使其功能日趋丰富和强大，从而计算机的应用领域，也从最初的科学计算，到目前的社会生活的方方面面。而应用领域的拓展，又进一步促进了计算机技术的发展和功能的完善，形成了良性循环。而反观作为计算机技术应用产物的工业机器人，由于封闭性，不仅使得许 多先进控制算法只停留在理论研究和数字仿真阶段，不能得到实际应用，而且使得许多用户急需的功能不能及时或无力开发，限制了机器人应用的普及。打破这种现状，彻底的方法是建立机器人控制器的开放式标准，规定控制器的基本功能，接口标准，并最终使控制器同操作机分离，即独立出来。这样，根据实际需要，一个控制器可以选择多种型号的本体，而本体也可同不同功能的控制器相连。控制器自身也可进行软件升级，并根据需要连入新的装置。控制器的开放，有益于新的机器人控制理论的应用，控制技术的进步和机器人应用的普及。??
三、项目的研究内容??
1?苯?立实现机器人控制的硬件平台??
主要包括机器人本体、电机、伺服放大器、位置控制卡和PC等。??
2?苯?立软件平台??
主要包括操作系统、开发系统、机器人上层控制模块、机器人低层控制模块、位置伺服
模块以及NB与位置控制卡间的通讯模块等。??
３、建立实现机器人对路径的识别，并根据所得到的信息自动进行物品的装卸工作
主要包括路径识别系统，信息处理系统
四、开放式装卸机器人控制器的结构??
1?庇布?平台??
本着开放、先进和可靠的原则，对构成硬件平台的各模块进行了严格选择。??
(1)机器人本体
建立类似于人手的抓卸机构
(2)电机和伺服放大器
(3)位置控制卡
(4)NB
2?比砑?平台??
开放式机器人系统，既要求软件同硬件一样具有模块化和开放性，又要求软件具有易用性，这也是软件平台的设计原则。
(1)操作系统：采用Microsoft公司的Windows 2000。??
(2)开发系统：采用Borland公司的Turbo C 2.0。??
(3)机器人上层控制模块。??
上层控制模块主要包括离线仿真模块、示教再现模块、机器人语言、上层运动控制 模块等，主要功能是位置示教、任务规划、用户坐标系内的轨迹插补、位姿正逆运动 方程求解等。这部分的特点是与硬件无关。??
(4)底层控制模块??
底层控制模块主要是低层运动控制模块，其功能是将上层与设备无关的操作，转变 成对硬件的操作命令。例如将关节命令转化成对电机的操作，将控制模式的选择转化 成对PMAC2的对等命令等。可以说，这一层是硬件与软件的主接口。??
(5)位置控制模块??
由位置控制卡完成
(6)通讯模块??
可通过WAPI模块实现无线上网从而达到远程控制远程升级。
五、达到的水平与应用前景??
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十 22
工业机器人技术介绍
一、技术概述
工业机器人由操作机（机械本体）、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。
机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。
机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。
二、现状及国内外发展趋势
国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势：
1．工业机器人性能不断提高（高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修），而单机价格不断下降，平均单机价格从91年的10．3万美元降至97年的6．5万美元。
2．机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化；由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机；国外已有模块化装配机器人产品问市。
3．工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化；器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用模块化结构；大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。
4．机器人中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器，而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制；多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。
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十 20
全球最大的嵌入Linux套件发行商美国MontaVista软件公司，日前成功开发出了通过加入具有优先权继承功能的互斥程序（mutex）而提高应答性能的嵌入Linux内核。普通Linux内核的最长应答时间约为100ms，而此次开发的Linux内核则实现了数十μs。普通实时OS的最长应答时间为数μs，也就是说已经将应答性能提高到了可与实时OS抗衡的水平。该公司技术副总裁KevinMorgan充满自信地表示："这样就有望取代实时OS。在嵌入领域已经不存在Linux不能满足使用需求的领域。"
现在的嵌入Linux绝大多数采用可在内核执行路径的中途进行任务切换的抢先式内核。采用抢先式内核以后，与不采用此内核的普通Linux内核相比，可将应答性能的平均值缩短到1/10以下。但是，对于缩短最长应答时间则没有任何作用。因此，在应答性能要求较短的通信控制用途等方面无法采用Linux。
用互斥程序取代自旋锁
此次开发的Linux内核，通过利用具有优先权继承功能的互斥程序，取代过去的抢先式内核中用于保护临界区的自旋锁，缩短了最长应答时间。互斥程序是一种μITRON等普通实时OS普遍具有的功能，是一种要想提高Linux应答性能就会考虑采用的技术。MontaVista公司的Morgan表示："加入具有优先权继承功能的互斥程序后，有一个缺点是线程锁定时判断优先权的程序会产生开销。因此，过去一直都不采用互斥程序。"如果是自旋锁，则只需单纯地等待任务即可，因此与互斥程序相比应用起来更为简洁。
取消手机实时OS，支持多内核
MontaVista公司的目标是将此次开发的Linux内核主要应用于手机。现有的手机绝大多数由基带处理芯片和应用处理器单独运行不同的OS。因为通过与基站通信进行呼叫控制的基带处理芯片要求具有较短的应答时间，过去的Linux不能满足要求。比如，安装Linux的NEC手机，Linux目前是在应用处理器上运行，而基带处理芯片则运行μITRON。
如果能在应用处理器上运行此次开发的具有优先权继承功能的Linux内核，就有可能可将过去由基带处理芯片所做的呼叫控制处理移交给应用处理器。这样，就可以取消现有的实时OS。由于OS只有Linux一种，因此不仅开发效率有望提高，通过省去基带处理芯片，"还有助于降低手机的生产成本。"（Morgan）另外，由于此次开发的Linux内核还支持对称多处理器架构（SMP），因此假如使用多内核应用处理器，就能在保持整个处理性能的情况下，省去基带处理芯片。
MontaVista公司对于此次开发的Linux内核，准备通过公开源代码，吸引开发商加入开发团体，以便今后仍能继续加以改进。此计划的网站请点击此处。另外，美国Timesys公司也在自主开发应答性能与该Linux内核相同的Linux内核，不过"不是开放源码，希望以此突出自身的特点。"（ MontaVista公司的Morgan）
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