[發明專利]一種運動控制器多任務分工及數據交互方法

有效

• 申請號: 201811591504.X
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN109454641B
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 丁亮;楊廣曉;劉鵬飛;夏科睿;柴桂鋒;包鼎
• 申請（專利權）人: 哈工大機器人（合肥）國際創新研究院
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 北京華際知識產權代理有限公司 11676
• 代理人: 李浩

1.一種運動控制器多任務分工及數據交互方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）初始化并啟動上位機通訊任務；所述上位機通訊任務包括從上位機下發到控制器的數據接收功能和控制器上傳到上位機的數據發送功能；

（2）啟動指令解釋器任務；所述指令解釋器任務包括語法分析、詞法分析和機器人指令隊列存儲；所述指令解釋器任務接收到上位機通訊任務發送來的機器人指令后，對所述指令進行詞法分析和語法分析，識別錯誤語法和詞法，通過分析驗證無誤后，將機器人作業指令文件和指令參數文件轉換為指令隊列和參數詞典進行存儲，共同組成機器人語言程序的內存語義模型，供規劃器任務逐條執行；

（3）啟動規劃器任務；規劃器任務包括：讀取指令解釋器任務存儲的指令隊列和參數詞典，進行指令與指令參數的匹配，根據指令類型分別調用相應的指令接口函數，實現運動指令規劃和非運動指令規劃；

（4）啟動插補器任務；所述插補器任務包括速度插補和插補數據環形隊列存儲；

（5）啟動伺服通訊任務；所述伺服通訊任務包括：根據上位機通訊任務接收到的機器人運轉模式來配置伺服的運轉模式，并從插補數據環形隊列中讀取插補結果，發送給伺服驅動器，從而實現伺服電機運轉；同時采集電機實際運行數據存入環形隊列；

（6）啟動系統監控任務；所述系統監控任務包括：運動控制系統中關節位置超限監控、關節速度超限監控及系統錯誤報警監控；

（7）建立指令解釋器任務、規劃器任務、插補器任務、伺服通訊任務之間的雙向同步信號；

所述步驟（7）具體包括：

在指令解釋器任務和規劃器任務之間建立雙向同步信號；具體地，當指令解釋器任務獲得新的指令時，其給規劃器任務發送一個新指令到達信號，另一方面，當規劃器任務完成所有指令規劃時，其給指令解釋器任務發送一個需要新的指令信號；

在規劃器任務與插補器任務之間建立雙向同步信號；具體地，當規劃器任務完成一個新的指令規劃后，其給插補器任務發送一個規劃完成信號，另一方面，當插補器任務完成所有插補任務時，其給規劃器任務發送一個需要新的規劃信號；

在插補器任務和伺服通訊任務之間建立雙向同步信號；具體地，當插補器任務完成一個速度插補后，其給伺服通訊任務發送一個插補完成信號，另一方面，當伺服通訊任務完成所有插補結果的處理后，其給插補器任務發送一個需要插補信號。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述上位機下發到控制器的數據接收功能包括解析上位機發送的按鍵指令，以及接收上位機傳來的作業指令。

3.根據權利要求1-2任意一項所述的方法，其特征在于，所述控制器上傳到上位機的數據發送功能是從控制器讀取機器人數據上傳到上位機。

4.根據權利要求1-2任意一項所述的方法，其特征在于，所述指令接口函數分為運動指令接口和非運動指令接口。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，如果規劃器任務調用的是運動指令接口，則交由插補器進行速度插補。

6.根據權利要求1-2任意一項所述的方法，其特征在于，所述伺服的運轉模式包括位置模式、速度模式、力矩模式。

7.根據權利要求1-2任意一項所述的方法，其特征在于，通過從電機實際參數環形隊列中讀取數據，換算到關節空間，實現關節位置超限和關節速度超限監控，同時監控系統狀態，發現錯誤狀態字之后，進行相應的錯誤處理流程。