[發(fā)明專利]柔性材料切割機器人智能數(shù)字控制器及實現(xiàn)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710469626.0
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107127811A
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧耀華;江秀平;劉夏麗
• 申請（專利權(quán)）人: 佛山世科智能技術(shù)有限公司;廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B26D5/00
• 分類號: B26D5/00;B25J9/16
• 代理公司: 北京天奇智新知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11340
• 代理人: 楊文錄

1.一種柔性材料切割機器人智能數(shù)字控制器，其特征在于，所述控制器為網(wǎng)絡(luò)型的多核協(xié)同工作的智能數(shù)字控制器，包括：ARM芯片、伺服驅(qū)動器總線通信模塊和CPLD模塊；所述

ARM芯片，內(nèi)置有Cortex-M0和Cortex-M4兩個處理器核，并外接閃存、SD卡、SRAM及以太網(wǎng)物理層收發(fā)器_2；所述Cortex-M0根據(jù)圖形編號將SD卡中對應(yīng)的圖形讀取到SRAM_1中，并向中斷控制器發(fā)出圖形數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒中斷請求，中斷請求被響應(yīng)后由Cortex-M4讀入圖形數(shù)據(jù)并對圖形進行插補計算；

伺服驅(qū)動器總線通信模塊，用于接收插補計算結(jié)果，并將計算結(jié)果通過數(shù)據(jù)發(fā)送端口傳送到對應(yīng)地址編號的伺服驅(qū)動器的數(shù)據(jù)輸入端；

CPLD模塊；用于讀取機床的原點、終點及限位信號，并將讀取的信號的值存放在所述SRAM_1指定的共享空間。

2.如權(quán)利要求1所述的柔性材料切割機器人智能數(shù)字控制器，其特征在于，

所述ARM芯片采用LPC4357；

所述Cortex-M0為主控制核，Cortex-M4用于插補運動控制

所述SRAM包括有兩片。

3.如權(quán)利要求2所述的柔性材料切割機器人智能數(shù)字控制器，其特征在于，所述Cortex-M0和Cortex-M4之間通過共享內(nèi)存方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，并采用核間中斷的方式進行協(xié)同工作；所述核間中斷由中斷控制器控制。

4.如權(quán)利要求1所述的柔性材料切割機器人智能數(shù)字控制器，其特征在于，所述伺服驅(qū)動器總線通信模塊包括以太網(wǎng)物理層收發(fā)器_1和RTEX總線通信協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片，所述RTEX總線通信協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片通過地址總線和數(shù)據(jù)總線與所述ARM芯片連接。

5.如權(quán)利要求1所述的柔性材料切割機器人智能數(shù)字控制器，其特征在于，所述CPLD模塊還用于輸入/輸出端口擴展，并通過地址總線和數(shù)據(jù)總線與所述ARM芯片連接。

6.如權(quán)利要求1所述的柔性材料切割機器人智能數(shù)字控制器，其特征在于，所述ARM芯片還通過以太網(wǎng)物理層收發(fā)器_2與外部以太網(wǎng)連接。

7.如權(quán)利要求1所述的柔性材料切割機器人智能數(shù)字控制器，其特征在于，所述伺服驅(qū)動器總線通信模塊還包括脈沖電壓轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)接收端口和數(shù)據(jù)發(fā)送端口；

所述脈沖電壓轉(zhuǎn)換器與所述以太網(wǎng)物理層收發(fā)器_1互連，并與以太網(wǎng)物理層收發(fā)器_1實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換；

所述數(shù)據(jù)接收端口和數(shù)據(jù)發(fā)送端口分別與所述脈沖電壓轉(zhuǎn)換器連接。

8.如權(quán)利要求1所述的柔性材料切割機器人智能數(shù)字控制器，其特征在于，

所述以太網(wǎng)物理層收發(fā)器_1采用DP83848VVVBI芯片；

所述脈沖電壓轉(zhuǎn)換器采用TLA-6T118LF系轉(zhuǎn)換器。

9.柔性材料切割機器人智能數(shù)字控制器的實現(xiàn)方法，其特征在于，該方法是基于網(wǎng)絡(luò)型的多核協(xié)同工作的智能數(shù)字控制器實現(xiàn)，所述方法包括：

Cortex-M0根據(jù)圖形編號將SD卡中對應(yīng)的圖形讀取到SRAM_1中，并向中斷控制器發(fā)出圖形數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒中斷請求；

通過Cortex-M4讀入圖形數(shù)據(jù)并對圖形進行插補計算，并由數(shù)據(jù)總線將計算結(jié)果發(fā)送到伺服驅(qū)動器總線通信模塊；

由數(shù)據(jù)發(fā)送端口將插補計算結(jié)果傳送到對應(yīng)地址編號的伺服驅(qū)動器的數(shù)據(jù)輸入端。

10.如權(quán)利要求9所述的柔性材料切割機器人智能數(shù)字控制器的實現(xiàn)方法，其特征在于，所述Cortex-M4讀入圖形數(shù)據(jù)并對圖形進行插補計算，來完成插補運動控制，在所述插補運動過程中：Cortex-M0通過CPLD模塊讀取機床的原點、終點及限位信號，并將讀取的信號的值存放在SRAM_1指定的共享空間，在信號值為真時，Cortex-M0會發(fā)出相應(yīng)中斷請求，中斷被響應(yīng)后Cortex-M4根據(jù)信號值暫停插補運動，直到信號狀態(tài)值恢復(fù)原值才繼續(xù)插補運動。