[實用新型]機器人運動控制系統

有效

• 申請號: 201220386124.4
• 申請日: 2012-08-01
• 公開（公告）號: CN202716272U
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 張毅成;張暉;蘇承平;S·薩爾萊
• 申請（專利權）人: ABB技術有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司 11012
• 代理人: 王昭林;崔華

技術領域

本實用新型涉及一種機器人運動控制系統。

背景技術

在工業機器人的自動化生產線中，經常采用可編程邏輯控制器(PLC)來實現對工業機器人的控制。可編程邏輯控制器使用標準的編程語言和簡單便捷操作界面吸引了廣大用戶，但是在運動控制方面非其所長。

工業機器人一般采用4-6個軸通過并聯和/或串聯的方式聯接。因此，工業機器人的運動過程一般極為復雜。為此，可以考慮采用運動控制器(Motion?Controller)實現對工業機器人復雜運動過程進行高效且精確的控制，但是現在機器人控制的編程語言往往是其廠商定制的專用編程語言和環境，用戶需要通過專門的培訓才能利用此類編程語言來控制工業機器人。用戶為此不得不耗費大量時間和精力來掌握此類編程語言，這就大大降低了用戶滿意度。

實用新型內容

本實用新型提供了一種機器人運動控制系統，旨在對PLC與運動控制器進行有效組合，使二者能夠相互之間取長補短。

具體而言，本實用新型提供一種機器人運動控制系統，包括：可編程邏輯控制器；運動控制器，該運動控制器與可編程邏輯控制器雙向通信連接；伺服驅動器，該伺服驅動器與運動控制器雙向通信連接，并且該伺服驅動器驅動連接到機器人。

優選地，可編程邏輯控制器與運動控制器集成在中央處理單元中。

更優選地，在可編程邏輯控制器與運動控制器之間所采用的通信介質是共享的內存儲器。

更優選地，在運動控制器與伺服驅動器之間所采用的通信介質是系統總線。

由于本實用新型對PLC和運動控制器進行有效組合，使二者相互取長補短，既實現了對機器人的高效且精確的控制，又可以采用標準化編程語言且操作界面簡便快捷。

附圖說明

圖1示出根據本實用新型的組合采用PLC和運動控制器對機器人進行運動控制的系統結構示意圖。

具體實施方式

本實用新型將PLC的軟控制引擎和運動控制器的軟引擎運行在同一中央處理單元(CPU)模塊，并提供共享內存作為它們之間的通信介質，從而形成總控制系統對機器人進行運動控制。由于本實用新型對PLC和運動控制器進行有效組合，使二者相互取長補短，既實現了對機器人的高效且精確的控制，又可以采用標準化編程語言且操作界面簡便快捷。

需要注意的是，上文所提到的CPU并不限于特定類型，可以是普通臺式機中的CPU，也可以是筆記本上的CPU，甚至可以是用戶根據自身需求專門定制的CPU。

在下文中，將詳細描述本實用新型的具體技術方案。

圖1示出根據本實用新型的組合采用PLC和運動控制器對機器人進行運動控制的系統結構示意圖。如圖1所示，PLC與運動控制器構成雙向通信連接，隨后，運動控制器接著與伺服驅動器進行雙向通信連接，伺服驅動器驅動連接至機器人。

在操作時，優選地，PLC與運動控制器集成在CPU中，PLC可以分析并執行根據IEC61131-3標準所定義的可編程邏輯控制器語言。優選地，在PLC與運動控制器之間所采用的通信介質可以是共享的內存儲器，這就使PLC與運動控制器之間的通信更為方便快捷。而在運動控制器與伺服驅動器之間所采用的通信介質可以是系統總線。

由于PLC的存在，用戶可以通過標準化編程語言在操作界面上方便地進行控制操作，通過CPU向伺服驅動器發出控制指令。由于CPU中包含運動控制器，由此就可以確保CPU對伺服驅動器進行高效且精確的控制。上文提到，工業機器人一般采用4-6個軸通過并聯和/或串聯的方式聯接。因此，當用戶進行控制操作并發出控制指令時，運動控制器可以將這一運動控制指令分解成機器人上的運動軸的各種運動指令，從而實現對機器人的高效精確的運動控制。

伺服驅動器在接收到來自CPU的指令后隨即根據這一控制指令對機器人進行驅動，特別地，控制機器人上的電機，由此使機器人可以按照用戶的意圖進行精確運動。例如，伺服驅動器可以根據來自CPU的指令對機器人的電機進行速度環、位置環、力矩環控制。

上文提到，PLC與運動控制器之間，以及運動控制器與伺服驅動器之間，都進行雙向通信連接。這就意味著，機器人的運動狀況也可以經由伺服驅動器、運動控制器通過操作界面反饋給用戶，由此使用戶可以根據反饋回的機器人運動狀況實時地調整機器人的運動。

由于本實用新型對PLC和運動控制器進行有效組合，使二者相互取長補短，既實現了對機器人的高效且精確的控制，又可以采用標準化編程語言且操作界面簡便快捷。

本領域技術人員還可以理解的是，本實用新型的保護范圍并不僅限于上述實施例，所有對本實用新型的等同變換均落在本實用新型的范圍內。