[發(fā)明專利]一種工業(yè)機器人控制系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711309129.0
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN108015771A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳浩然;李勇;王永和
• 申請（專利權(quán)）人: 上海信耀電子有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;G05B19/418
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所 31272
• 代理人: 俞滌炯

本發(fā)明公開了一種工業(yè)機器人控制系統(tǒng)，其屬于機器人控制領(lǐng)域的技術(shù)，包括：中央處理器，用于所述工業(yè)機器人的運動學(xué)正逆解算以及補差計算，并生成所述工業(yè)機器人的控制指令；通信控制單元，所述通信控制單元與所述中央處理器相連，所述通信控制單元通過POWERLINK總線與所述工業(yè)機器人相連，所述通信控制單元接受所述中央處理器發(fā)出的控制指令并通過所述POWERLINK總線傳輸至所述工業(yè)機器人。該技術(shù)方案的有益效果是：本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)對工業(yè)機器人的補差計算、正逆解運算，精確控制各個工業(yè)機器人的伺服從站，完成對工業(yè)機器人的精確控制，能夠同時控制多個工業(yè)機器人，提高了多機器人之間的通信效率，降低了控制成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種機器人控制領(lǐng)域的技術(shù)，具體是一種工業(yè)機器人控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)自動化水平的提高，機器人應(yīng)用的不斷深入和完善。多機器人協(xié)同工作越來越多地受到人們的關(guān)注。

機器人現(xiàn)在已經(jīng)不再僅限于理論研究階段，很多工業(yè)生產(chǎn)和生活中都可以看到機器人的運用，比如水平四軸機器人就可以運用于：搬運，點膠，雕刻等等場合。所以機器人對社會生產(chǎn)力，特別是工業(yè)自動化有著非常重要的影響。但是應(yīng)用場合的不斷增多，應(yīng)用環(huán)境越來越復(fù)雜都對機器人的性能提出了挑戰(zhàn)，比如在搬運作業(yè)當(dāng)中，為了使生產(chǎn)效率提高，必然要加快機器人的運動速度。

為了能夠使機器人運動地更快控制系統(tǒng)的指令傳輸和信息反饋也要更快，常用的數(shù)據(jù)傳輸接口控制方案限制了機器人的性能提升，比如基于串口的機器人控制，由于串口傳輸速度和抗干擾能力的缺陷不適合在實時要求很高的機器人中使用。在已有的接口控制中USB和以太網(wǎng)是傳輸速度相對較快的接口，但是USB的傳輸受距離的影響很大，不適合工業(yè)運用的場合。

控制系統(tǒng)作為工業(yè)機器人的控制核心，對工業(yè)機器人的性能起到關(guān)鍵性作用。總線通信是機器人控制系統(tǒng)中的重要組成部分，目前高速實時現(xiàn)場總線種類繁多，其中EtherCat總線和MECHATROLINK總線需要用專用的ASIC(Application SpecificIntegrated Circuits，專用集成電路)芯片才能實現(xiàn)，而該芯片只提供了數(shù)據(jù)鏈路層和物理層，沒有實現(xiàn)應(yīng)用層，造成用戶花費很長時間來開發(fā)應(yīng)用層，且實現(xiàn)成本較高。

另外在工業(yè)機器人架構(gòu)方面，現(xiàn)有的控制架構(gòu)基本以多關(guān)節(jié)運動控制卡為主，這種架構(gòu)決定控制單元所能控制的關(guān)節(jié)數(shù)是確定的且是有限的，用戶在進(jìn)行機器人應(yīng)用系統(tǒng)集成時，往往還需要配置單獨的控制器以增加外部關(guān)節(jié)數(shù)，造成系統(tǒng)的成本高、可擴(kuò)展性差。

POWERLINK是一種開源的工業(yè)實時以太網(wǎng)，具有簡約但強有力的機制，無需復(fù)雜的時間同步。

工業(yè)實時以太網(wǎng)POWERLINK能支持多路復(fù)用，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點可以具有不同的循環(huán)周期，兼顧快速設(shè)備和慢速設(shè)備，降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。

工業(yè)實時以太網(wǎng)POWERLINK能支持異步通信，適用于非周期性通信的數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出一種工業(yè)機器人控制系統(tǒng)。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)對工業(yè)機器人的補差計算、正逆解運算，精確控制各個工業(yè)機器人的伺服從站，完成對工業(yè)機器人的精確控制，能夠同時控制多個工業(yè)機器人，提高了多機器人之間的通信效率，降低了控制成本。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明涉及一種工業(yè)機器人控制系統(tǒng)，其中，包括：

中央處理器，用于所述工業(yè)機器人的運動學(xué)正逆解算以及補差計算，并生成所述工業(yè)機器人的控制指令；

通信控制單元，所述通信控制單元與所述中央處理器相連，所述通信控制單元通過POWERLINK總線與所述工業(yè)機器人相連，所述通信控制單元接受所述中央處理器發(fā)出的所述控制指令并通過所述POWERLINK總線傳輸至所述工業(yè)機器人。