[發明專利]一種Delta機器人驅控系統

有效

• 申請號: 201510940686.7
• 申請日: 2015-12-15
• 公開（公告）號: CN105373109B
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 林寧;王衛軍;顧星;祁玫丹
• 申請（專利權）人: 廣州中國科學院先進技術研究所
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 廣州容大專利代理事務所(普通合伙) 44326
• 代理人: 劉新年

一種Delta機器人驅控系統，包括主控制子系統、控制子系統和電源模塊，所述主控制子系統實現機器人動力學運算和閉環控制，所述控制子系統實現對伺服電機的控制，所述主控制子系統和所述控制子系統之間進行雙向數據協同傳輸，所述主控制子系統包含F28M36雙核芯片，所述F28M36雙核芯片包括負責外圍電路監控的ARM處理器和負責機器人所有運算的DSP處理器，所述Delta機器人驅控系統采用EtherCAT總線方式連接所述F28M36雙核芯片，用于實現上位主機與機器人子節點的高效通訊，所述電源模塊用于給所述主控制子系統和所述控制子系統供電。采用DSP處理器增加系統的運算速率，性價比可大幅度提高，采用EtherCAT總線通訊方式，可將同一個網絡的所有機器人通訊效率發揮到最大。

技術領域

本發明涉及嵌入式計算機控制領域，具體涉及一種Delta機器人驅控系統。

背景技術

目前PA(PRECISE AUTOMATION)公司開發的Delta機器人驅動控制器采用ARM+FPGA+MODBUS/TCP的硬件架構，實現了對機器人的控制和組網，而驅動控制器采用MODBUS/TCP點到點的通訊方式使得組網通訊效率較低，可組網機器人數量有限，最大可組網32個機器人，而且沒有采用DSP處理器作為運算單元，使得系統做大規模復雜運算的時候效率低下。

發明內容

有鑒于此，本發明提出的一種Delta機器人驅控系統，以解決現有技術中機器人組網通訊效率較低、可組網機器人數量有限和系統做大規模復雜運算的時候效率低下的問題。

本發明通過以下技術手段解決上述問題：

一種Delta機器人驅控系統，包括主控制子系統、控制子系統和電源模塊，所述主控制子系統實現機器人動力學運算和閉環控制，所述控制子系統實現對伺服電機的控制，所述主控制子系統和所述控制子系統之間進行雙向數據協同傳輸，所述主控制子系統包含F28M36雙核芯片，所述F28M36雙核芯片包括負責外圍電路監控的ARM處理器和負責機器人所有運算的DSP處理器，所述Delta機器人驅控系統采用EtherCAT總線方式連接所述F28M36雙核芯片，用于實現上位主機與機器人子節點的高效通訊，所述電源模塊用于提供向所述通訊EtherCAT、所述主控制子系統和所述控制子系統供電的電壓。

進一步的，所述主控制子系統和所述控制子系統之間采用UART進行雙向數據協同傳輸。

進一步的，所述控制子系統包括處理器DSPTMS320F2812、IPU模塊、電機模塊、第一隔離型ADC和編碼器，所述處理器DSPTMS320F2812通過所述IPU模塊連接所述電機模塊，所述編碼器根據所述電機模塊運動的情況將信息反饋給所述處理器F28M36，實現所述主控制子系統對所述Delta機器人驅控系統的監測以及根據所述電機模塊的運動狀態發出相應的指令。

進一步的，所述IPU模塊內部集成邏輯、控制、檢測和保護電路。

進一步的，所述電源模塊用于提供向所述通訊EtherCAT和所述處理器DSPTMS320F2812供電的5V電壓以及向所述IPU模塊供電的直流310V電壓。

進一步的，所述主控制子系統還包括第二隔離型ADC，用于將所述處理器F28M36的模擬信號轉化為數字信號。

進一步的，所述Delta機器人驅控系統主要功能模塊包括數據采集模塊、數據監控模塊和運算模塊，所述數據采集模塊通過所述處理器DSPTMS320F2812采集數據信息，所述數據監控模塊根據所述處理器DSPTMS320F2812采集的數據信息通過所述第一隔離型ADC對所述IPU模塊進行監控，所述數據采集和/或數據監控包括對溫度、電壓、電流等的監控，所述運算模塊用于所述主控制系統根據所述數據采集模塊采集的數據向所述控制子系統發出控制指令，實現機器人動力學運算和閉環控制。