[發(fā)明專利]機(jī)器人控制器脈沖同步調(diào)整方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210003545.9
• 申請(qǐng)日: 2012-01-06
• 公開（公告）號(hào): CN103197577A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李崇;曲道奎;徐方;鄒風(fēng)山;宋吉來(lái);劉曉帆;董狀;甘戈
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽(yáng)新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/042
• 分類號(hào): G05B19/042
• 代理公司: 沈陽(yáng)科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)器人控制器脈沖控制方法及裝置，尤指一種機(jī)器人控制器向多臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器發(fā)送指令的一種同步方法及其裝置。

背景技術(shù)

在機(jī)器人控制領(lǐng)域內(nèi)，如何能讓電機(jī)按預(yù)期的軌跡平穩(wěn)安全的運(yùn)行是決定機(jī)器人性能的關(guān)鍵問題。合理的調(diào)節(jié)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器參數(shù)，對(duì)電機(jī)的變速運(yùn)行進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟逖a(bǔ)運(yùn)算往往是解決此問題的最佳答案，但控制器對(duì)驅(qū)動(dòng)器脈沖發(fā)送的時(shí)間間隔控制卻是保證電機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行的先決條件，往往被忽視。運(yùn)用DSP進(jìn)行電機(jī)控制時(shí)，通常采用軌跡插值和調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)器控制參數(shù)的方法提升電機(jī)的控制性能，但由于機(jī)器人控制器進(jìn)行多任務(wù)處理，難以實(shí)現(xiàn)較高的實(shí)時(shí)性，其發(fā)送指令的時(shí)刻往往會(huì)存在幾十到幾百微秒的偏差，這種指令時(shí)刻的偏差將導(dǎo)致電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)波動(dòng)現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)甚至丟碼影響機(jī)器人定位精度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)以上問題提出了一種采用同步調(diào)整方法及其裝置對(duì)機(jī)器人控制器同步指令的時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行并避免丟碼情況的發(fā)生。

本發(fā)明的技術(shù)方案提供一種機(jī)器人控制器脈沖同步調(diào)整方法，包括以下步驟：

接收機(jī)器人控制器發(fā)送的進(jìn)行同步調(diào)整的指令；

獲取機(jī)器人控制器的指令時(shí)間；

根據(jù)所述指令時(shí)間與機(jī)器人控制器的周期值進(jìn)行對(duì)比的結(jié)果進(jìn)行脈沖同步調(diào)整；

根據(jù)所述同步調(diào)整的結(jié)果進(jìn)行脈沖的輸出運(yùn)算；

所述根據(jù)指令時(shí)間與機(jī)器人控制器的周期值進(jìn)行對(duì)比的結(jié)果進(jìn)行脈沖同步調(diào)整具體為：

若所述指令時(shí)間小于設(shè)定的機(jī)器人控制器的周期最小值，修改定時(shí)器同步時(shí)間，進(jìn)行正常的時(shí)鐘同步和脈沖發(fā)送；

若機(jī)器人控制器指令時(shí)間大于設(shè)定的機(jī)器人控制器的周期最小值小于機(jī)器人控制器的周期最大值，不修改定時(shí)器同步時(shí)間，脈沖通過(guò)系統(tǒng)中斷程序進(jìn)行發(fā)送；

若機(jī)器人控制器指令時(shí)間大于機(jī)器人控制器的周期最大值，開啟下電保護(hù)和脈沖輸出禁止功能。

另一方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種機(jī)器人控制器脈沖同步調(diào)整裝置，包括一機(jī)器人控制器、一設(shè)置于機(jī)器人脈沖控制器中的DSP數(shù)字信號(hào)處理器，

所述機(jī)器人控制器用于向所述DSP數(shù)字信號(hào)處理器發(fā)送同步調(diào)整的指令；

所述DSP數(shù)字信號(hào)處理器用于根據(jù)機(jī)器人控制器的指令時(shí)間與機(jī)器人控制器的周期值進(jìn)行對(duì)比的結(jié)果進(jìn)行脈沖的同步調(diào)整，并根據(jù)同步調(diào)整的結(jié)果進(jìn)行脈沖的輸出運(yùn)算；

所述根據(jù)指令時(shí)間與機(jī)器人控制器的周期值進(jìn)行對(duì)比的結(jié)果進(jìn)行脈沖同步調(diào)整具體為：

若所述指令時(shí)間小于設(shè)定的機(jī)器人控制器的周期最小值，修改定時(shí)器同步時(shí)間，進(jìn)行正常的時(shí)鐘同步和脈沖發(fā)送；

若機(jī)器人控制器指令時(shí)間大于設(shè)定的機(jī)器人控制器的周期最小值小于機(jī)器人控制器的周期最大值，不修改定時(shí)器同步時(shí)間，脈沖通過(guò)系統(tǒng)中斷程序進(jìn)行發(fā)送；

若機(jī)器人控制器指令時(shí)間大于機(jī)器人控制器的周期最大值，開啟下電保護(hù)和脈沖輸出禁止功能。

本發(fā)明機(jī)器人控制器脈沖同步調(diào)整裝置及方法的較佳實(shí)施方式中，所述脈沖控制器包括一設(shè)有計(jì)數(shù)寄存器的DSP數(shù)字信號(hào)處理器，所述DSP數(shù)字信號(hào)處理器接收來(lái)自所述機(jī)器人控制器的指令，所述計(jì)數(shù)寄存器采用連續(xù)增計(jì)數(shù)模式，每過(guò)一個(gè)DSP事件管理器模塊內(nèi)部時(shí)鐘周期所述計(jì)數(shù)寄存器操作一次，所述機(jī)器人控制器每發(fā)送一次同步指令，所述計(jì)數(shù)寄存器前后兩次計(jì)數(shù)差值乘以DSP事件管理器模塊內(nèi)部時(shí)鐘周期值，再與機(jī)器人控制器周期值進(jìn)行對(duì)比，并根據(jù)對(duì)比結(jié)果進(jìn)行時(shí)間的同步調(diào)整。本發(fā)明保證在以往合理調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)器參數(shù)等措施的基礎(chǔ)上，運(yùn)用DSP對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制，采用其內(nèi)部模塊對(duì)機(jī)器人控制器脈沖指令的時(shí)間間隔進(jìn)行納秒級(jí)判斷進(jìn)而控制脈沖輸出的方式。在點(diǎn)焊、弧焊機(jī)器人的實(shí)際運(yùn)行中使電機(jī)的運(yùn)行更加平穩(wěn)，機(jī)器人的定位精度更加準(zhǔn)確。在脈沖輸出之前加一個(gè)同步調(diào)整函數(shù)，可避免電機(jī)不平穩(wěn)運(yùn)行的情況，降低了現(xiàn)場(chǎng)的事故率；通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)測(cè)試，采用本方法可使機(jī)器人較為準(zhǔn)確的進(jìn)行定位操作，提高了生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明機(jī)器人控制器脈沖同步調(diào)整方法的較佳實(shí)施方式的流程圖；

圖2是本發(fā)明機(jī)器人控制器脈沖同步調(diào)整裝置的較佳實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3是圖2中的脈沖控制器的硬件原理框圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明機(jī)器人控制器脈沖同步調(diào)整方法的較佳實(shí)施方式的同步調(diào)整機(jī)制的流程，具體步驟如下：