[實用新型]一種總線型機器人驅動控制一體化控制系統

有效

• 申請號: 201821015430.0
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN208880721U
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 張俊杰;王偉棟;王超然
• 申請（專利權）人: 蘇州東控自動化科技有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本實用新型揭示了一種總線型機器人驅動控制一體化控制系統，其包括示教器、機器人控制器、輸入輸出模塊以及與所述機器人控制器設置在同一控制柜中的伺服驅動系統，所述伺服驅動系統包括伺服驅動器、伺服放大器以及若干機器人軸電機，所述機器人控制器與所述示教器通過網線數據連接；所述機器人控制器通過以太網高速總線與所述輸入輸出模塊、所述伺服控制器數據連接，所述機器人控制器包括動態電流采集模塊、機器人軸電機力矩采集模塊以及故障信號采集模塊。本實用新型控制性能好，通過高速現場總線實現了機器人控制器與機器人驅動控制器之間的數字化信息通訊，提高了數據傳輸速度，驅動控制一體化大大減小了控制柜的整體空間。

【技術領域】

本實用新型涉及一種機器人控制技術領域，特別是涉及一種總線型機器人驅動控制一體化控制系統。

【背景技術】

機器人是一個集機械、電氣、電子信息、計算機等等領域的交叉性的技術產品。一般機器人分為工業機器人、服務機器人和特種機器人。而工業機器人發展和應用較為早和相對成熟，工業機器人一般特指6關節串聯機械臂；機器人在工業領域可以用于搬運、裝配、上下料、碼垛、焊接、噴涂等等功能。工業機器人的主要組成包括有機器人機械本體、減速機、伺服電機與驅動和機器人控制器。控制器是工業機器人的“大腦”，控制著機器人的各種運動和使用功能，這些功能包括有：機械臂的正運動學和逆運動學算法、機械臂的空間坐標系、機器人的運動軌跡規劃、機器人的示教編程以及各種特殊應用功能(專用功能)等等。

如圖1所示，現有機器人的自動化控制系統包括有伺服電機、伺服驅動、機器人核心控制和示教編程，機器人核心控制是采用脈沖式控制器，脈沖式控制器中設置有編碼器和脈沖輸出端，伺服驅動器通過脈沖接口與脈沖輸出端連接、通過編碼器接口與編碼器連接，對于六關節串聯機器人的控制系統，脈沖式控制器中設置了6個脈沖輸出端和6個編碼器來分別控制6個關節的機器人伺服驅動器，然后通過伺服驅動器控制對應的機器人軸電機。軸電機的編碼器信號連接到伺服驅動器，反饋軸電機的速度和角度，同時這個編碼器信號再通過伺服驅動器連接到脈沖式控制器中，這樣控制器通過運算達到對機器人軸電機的閉環速度和角度的控制。一般情況下每個驅動的脈沖電纜(4芯)和編碼器電纜(6芯)都是多芯屏蔽電纜。六軸機器人就有6組脈沖電纜和6組編碼器電纜連接在伺服驅動器和機器人控制器之間。上述的控制系統會導致電路復雜，接線非常多，可靠性差；且成本高，除了每個驅動的成本，還包括系統組裝和配線的成本；控制性能差，不能獲得伺服驅動的動態參數，如電流、過流信號等等驅動故障信號。

因此，有必要提供一種新的總線型機器人驅動控制一體化控制系統來解決上述問題。

【實用新型內容】

本實用新型的主要目的在于提供一種總線型機器人驅動控制一體化控制系統，控制性能好，通過高速現場總線實現了機器人控制器與機器人驅動控制器之間的數字化信息通訊，提高了數據傳輸速度，驅動控制一體化大大減小了控制柜的整體空間。

本實用新型通過如下技術方案實現上述目的：一種總線型機器人驅動控制一體化控制系統，其包括示教器、機器人控制器、輸入輸出模塊以及與所述機器人控制器設置在同一控制柜中的伺服驅動系統，所述伺服驅動系統包括伺服驅動器、伺服放大器以及若干機器人軸電機，所述機器人控制器與所述示教器通過網線數據連接；所述機器人控制器通過以太網高速總線與所述輸入輸出模塊、所述伺服控制器數據連接，所述機器人控制器包括動態電流采集模塊、機器人軸電機力矩采集模塊以及故障信號采集模塊。

進一步的，還包括對所述輸入輸出模塊、所述伺服控制器以及所述伺服放大器進行保護的安全保護電路。

進一步的，所述機器人控制器還包括采集所述機器人軸電機的速度和角度的速度角度采集模塊。