[發(fā)明專利]多軸運(yùn)動控制器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610244103.1
• 申請日: 2016-04-19
• 公開（公告）號: CN107305363A
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王豐收;楊平平
• 申請（專利權(quán)）人: 上海瑞貓自動化控制技術(shù)有限公司
• 主分類號: G05B19/414
• 分類號: G05B19/414
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司31236
• 代理人: 郭國中

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及控制器，具體地，涉及一種多軸運(yùn)動控制器。

背景技術(shù)

多軸聯(lián)動控制系統(tǒng)在工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用，機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)和工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)都屬于多軸聯(lián)動控制系統(tǒng)。多軸聯(lián)動運(yùn)動控制器技術(shù)隨著電子技術(shù)和軟件技術(shù)的發(fā)展，近十年來發(fā)展迅速，不斷更新?lián)Q代。國外運(yùn)動控制器技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到第六代——基于PC的運(yùn)動控制器，而且基于該技術(shù)的產(chǎn)品已經(jīng)成為市場主流。

而我國對第六代PC運(yùn)動控制器的研究才剛剛開始，仍有很多問題等待研究和解決。如何對Windows操作系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)性改造是PC運(yùn)動控制器的主要技術(shù)難題，國內(nèi)對這個(gè)問題還沒有進(jìn)行過詳盡的研究和分析，仍停留在初步概念探討階段，對于運(yùn)動控制器涉及到的算法也停留在理論探討，而缺乏和運(yùn)動控制器的實(shí)際結(jié)合和實(shí)施。所以基于PC的運(yùn)動控制器是一個(gè)值得研究的新課題，進(jìn)行這一研究將有助于縮短我國在該領(lǐng)域與國外的技術(shù)差距，推動我國工業(yè)自動化的發(fā)展

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種多軸運(yùn)動控制器。

根據(jù)本發(fā)明提供的多軸運(yùn)動控制器，包括windows控制系統(tǒng)、核心控制卡、電機(jī)板和電機(jī)；

其中，所述windows控制系統(tǒng)包括用戶模塊、內(nèi)核模塊以及設(shè)備驅(qū)動器；

所述用戶模塊連接所述內(nèi)核模塊；所述內(nèi)核模塊包括實(shí)時(shí)內(nèi)核；所述實(shí)時(shí)內(nèi)核包括任務(wù)控制器、運(yùn)動控制器以及IO控制器；所述用戶模塊設(shè)置有人機(jī)界面模塊；

所述人機(jī)界面模塊連接所述任務(wù)控制器，所述任務(wù)控制器通過運(yùn)動控制器、IO控制器分別連接設(shè)備驅(qū)動器；

所述設(shè)備驅(qū)動器依次通過核心控制卡、電機(jī)卡、電機(jī)驅(qū)動器驅(qū)動所述電機(jī)。

優(yōu)選地，還包括第一通信模塊、第二通信模塊以及第三通信模塊；

其中，所述人機(jī)界面模塊與所述任務(wù)控制器之間通過第一通信模塊連接；

所述任務(wù)控制器和所述運(yùn)動控制器之間通過第二通信模塊連接；

所述任務(wù)控制器和所述IO控制器之間通過第三通信模塊連接。

優(yōu)選地，所述windows控制系統(tǒng)設(shè)置有多個(gè)PCI接口；

所述設(shè)備驅(qū)動器通過一PCI接口與核心控制卡連接。

優(yōu)選地，所述核心控制卡包括FPGA芯片；

所述FPGA芯片依次通過電機(jī)卡、電機(jī)驅(qū)動器驅(qū)動所述電機(jī)。

優(yōu)選地，還包括手持控制器、所述windows控制系統(tǒng)設(shè)置有HDMI接口、USB接口；

所述設(shè)備驅(qū)動器通過HDMI接口、USB接口與手持控制器的輸入端口連接；所述手持控制器的輸出端口與核心控制卡的CAN接口連接。

優(yōu)選地，還包括EtherCAT接口；

所述windows控制系統(tǒng)通過所述EtherCAT接口與所述電機(jī)驅(qū)動器連接。

優(yōu)選地，所述人機(jī)界面模塊與所述任務(wù)控制器之間、所述任務(wù)控制器和所述運(yùn)動控制器之間以及所述任務(wù)控制器和所述IO控制器之間內(nèi)存共享。

優(yōu)選地，所述核心控制卡設(shè)置有擴(kuò)展接口，所述核心控制卡通過所述擴(kuò)展接口與所述電機(jī)相連。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

1、本發(fā)明設(shè)置有windows控制系統(tǒng)，能夠基于PC硬件實(shí)現(xiàn)，處理能力最快，軟件支持最為完善；

2、本發(fā)明擴(kuò)展核心控制卡以FPGA芯片為核心，同時(shí)具備EIIC擴(kuò)展接口、電機(jī)板專用擴(kuò)展接口和CAN接口，EIIC擴(kuò)展接口連接擴(kuò)展IO板，具有開關(guān)量和模擬量輸入輸出功能。

3、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，布局合理，易于推廣。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會變得更明顯：

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

在本實(shí)施例中，本發(fā)明提供的多軸運(yùn)動控制器，包括windows控制系統(tǒng)、核心控制卡、電機(jī)板和電機(jī)；

其中，所述windows控制系統(tǒng)包括用戶模塊、內(nèi)核模塊以及設(shè)備驅(qū)動器；

所述用戶模塊連接所述內(nèi)核模塊；所述內(nèi)核模塊包括實(shí)時(shí)內(nèi)核；所述實(shí)時(shí)內(nèi)核包括任務(wù)控制器、運(yùn)動控制器以及IO控制器；所述用戶模塊設(shè)置有人機(jī)界面模塊；