[實用新型]一種EtherCAT總線四軸并聯機械臂控制系統

有效

• 申請號: 201922014940.7
• 申請日: 2019-11-20
• 公開（公告）號: CN210895108U
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 蘇景軍;邵忠良;梁文禎;龔蘭芳
• 申請（專利權）人: 廣東水利電力職業技術學院（廣東省水利電力技工學校）
• 主分類號: G05B19/414
• 分類號: G05B19/414
• 代理公司: 廣州海藻專利代理事務所(普通合伙) 44386
• 代理人: 張大保

本實用新型公開了一種EtherCAT總線四軸并聯機械臂控制系統，包括PC機linux主站、人機交互界面、EtherCAT控制器Ⅰ、EtherCAT控制器Ⅱ、輸入模塊、儲存模塊、生成模塊、運動控制器模塊、四軸并聯機械臂控制卡模塊及視覺檢測模塊；其中，PC機linux主站包括以太網，以太網分別與EtherCAT控制器Ⅱ及人機交互界面相連接，四軸并聯機械臂控制卡模塊包括CPU模塊、x軸伺服接口模塊、y軸伺服接口模塊與a軸伺服接口模塊及b軸伺服接口模塊。有益效果：優化了四軸并聯機械臂的控制系統，能夠有效保證四軸機械臂控制的實時性和穩定性，同時增加了機械臂的靈活性與可操控性。

技術領域

本實用新型涉及機械臂控制技術領域，具體來說，涉及一種EtherCAT總線四軸并聯機械臂控制系統。

背景技術

隨著工業技術的發展，機械臂的控制對速度、精度提出越來越高的要求，對用于伺服運動控制的現場總線的傳輸速度和總線接口的實時性能提出了很高的要求。為保證機器人精確完成動作和作業，其相應的控制系統顯得尤為重要。EtherCAT總線是一種實時以太網技術，具有高速簡單、易于實現等優點，廣泛地應用于數控機床等高精度設備。傳統采用PC驅動控制卡的方式，通訊是設備性能提升的主要瓶頸，已不能滿足四軸并聯機械臂的控制，加之傳統的兩軸或三軸聯動機械臂運動單一靈活性差，在運動過程中擁有的自由度少。

針對相關技術中的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

針對相關技術中的問題，本實用新型提出一種EtherCAT總線四軸并聯機械臂控制系統，以克服現有相關技術所存在的上述技術問題。

為此，本實用新型采用的具體技術方案如下：

一種EtherCAT總線四軸并聯機械臂控制系統，包括PC機linux主站、人機交互界面、EtherCAT控制器Ⅰ、EtherCAT控制器Ⅱ、輸入模塊、儲存模塊、生成模塊、運動控制器模塊、四軸并聯機械臂控制卡模塊及視覺檢測模塊；其中，所述PC機linux主站包括以太網，所述以太網分別與所述EtherCAT控制器Ⅱ及所述人機交互界面相連接，所述EtherCAT控制器Ⅱ通過所述運動控制器模塊與所述四軸并聯機械臂控制卡模塊相連接，所述人機交互界面分別與所述輸入模塊及所述EtherCAT控制器Ⅰ相連接，所述EtherCAT控制器Ⅰ通過所述生成模塊與所述運動控制器模塊相連接，所述輸入模塊通過所述儲存模塊與所述生成模塊相連接，所述視覺檢測模塊分別與所述四軸并聯機械臂控制卡模塊及所述生成模塊相連接；其中，所述四軸并聯機械臂控制卡模塊包括CPU模塊、x軸伺服接口模塊、y軸伺服接口模塊、a軸伺服接口模塊及b軸伺服接口模塊。

進一步的，為了使用戶可以通過所述輸入模塊根據自己實際生產需要輸入四軸并聯機械臂的運動軌跡，并列入通過所述仿真模塊進行仿真試驗，以避免錯誤指令的執行造成損失，所述輸入模塊包括編輯模塊、仿真模塊及調試模塊。

進一步的，為了使所述視覺檢測模塊可以實時監測四軸并聯機械臂的運動軌跡與運動狀態，并通過所述補償模塊即時的補償數據并通過所述反饋模塊反饋給所述生成模塊，以即時更正四軸并聯機械臂的運動軌跡，保證其位移精度，所述視覺檢測模塊包括工業相機模塊、檢測模塊、補償模塊及反饋模塊。

進一步的，為了使所述編譯模塊可以將輸入的數據編譯成所述運動控制器模塊所能識別的電信號，并通過所述換算坐標模塊換算成坐標點，以方便四軸并聯機械臂的移動，所述生成模塊包括編譯模塊及換算坐標模塊。

進一步的，為了使所述CPU模塊可以根據所述換算坐標模塊得到的坐標點分別控制所述x軸伺服接口模塊與所述y軸伺服接口模塊與所述a軸伺服接口模塊及所述b軸伺服接口模塊以實現四軸聯動，增加了機械臂的靈活性，使機械臂可以完成復雜的動作，所述CPU模塊分別與所述x軸伺服接口模塊、所述y軸伺服接口模塊及所述a軸伺服接口模塊及所述b軸伺服接口模塊相連接。