[發明專利]機器人數據傳輸系統

有效

• 申請號: 202010523304.1
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111708330B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 侯潤石;魏秀權;王勝華
• 申請（專利權）人: 杭州凱爾達機器人科技股份有限公司
• 主分類號: G05B19/414
• 分類號: G05B19/414
• 代理公司: 浙江納祺律師事務所 33257
• 代理人: 朱德寶

本發明提供一種機器人數據傳輸系統，其包括機器人控制器、總線模塊、第一接口模塊以及第二接口模塊。機器人控制器包括運動控制器。總線模塊連接于機器人控制器，機器人控制器內的運動控制器通過總線模塊與多個驅動模塊相連接以控制機器人的運動狀態。第一接口模塊通過總線模塊連接于機器人控制器并傳輸第一類信號。第二接口模塊連接于機器人控制器并傳輸第二類信號；第一接口模塊的傳輸速度高于第二接口模塊且機器人控制器對第一類信號的響應等級高于第二類信號。

技術領域

本發明涉及機器人領域，且特別涉及一種機器人數據傳輸系統。

背景技術

隨著工業自動化的不斷推進，大多生產產線實現自動化，各式工業機器人被運用到不同的產線以適用不同的應用場景，從而節省了大量人力、財力，也大大提高了工作效率。機器人適用范圍的不斷擴大，機器人的智能化程度也不斷的提高，不管是其內部的數據處理能力還是響應外部輸入的能力都越來越強。然而，智能化程度的提高給機器人內部的數據通信能力和通訊成本造成很大的壓力。

現有機器人控制系統中，用于數據傳輸的輸入輸出接口(I/O接口)一般是基于控制器的平臺而采用硬件實現的，譬如標準的USB接口或RS串行接口。現有的標準USB接口或RS串行接口其數據傳輸速度較慢，響應時間在50ms左右。這樣的響應速度完全不能滿足高響應速度信號的要求，譬如涉及安全的急停信號或者傳感器的輸入信號等。為了滿足這類信號的要求，目前的做法是采用硬件來提升系統內所有USB接口或串行接口的傳輸速度，這種提升方式大大增加了機器人控制器的成本。

發明內容

本發明為了克服現有機器人控制器為提高數據傳輸速度而造成的高成本的問題，提供一種低成本的且能實現高速傳輸以滿足高響應速度信號的要求的機器人數據傳輸系統。

為了實現上述目的，本發明提供一種機器人數據傳輸系統，其包括機器人控制器、總線模塊、第一接口模塊以及第二接口模塊。機器人控制器包括運動控制器。總線模塊連接于機器人控制器，機器人控制器內的運動控制器通過總線模塊與多個驅動模塊相連接以控制機器人的運動狀態。第一接口模塊通過總線模塊連接于機器人控制器并傳輸第一類信號。第二接口模塊連接于機器人控制器并傳輸第二類信號；第一接口模塊的傳輸速度高于第二接口模塊且機器人控制器對第一類信號的響應等級高于第二類信號。

根據本發明的一實施例，機器人控制器為總線主站，第一接口模塊和多個驅動模塊均作為機器人控制器的總線從站。

根據本發明的一實施例，總線模塊為EtherCAT總線模塊，機器人控制器為EtherCAT總站，第一接口模塊和多個驅動模塊均作為機器人控制器的EtherCAT從站。

根據本發明的一實施例，第二接口模塊為USB接口或串行接口。

根據本發明的一實施例，第一類信號包括安全單元輸入的安全信號、傳感器單元輸入的傳感信號、開關量信號或同步信號。

根據本發明的一實施例，機器人系統內的數據處理單元通過第一接口模塊和/或第二接口模塊與機器人控制器之間進行通信。

根據本發明的一實施例，機器人系統內的安全單元是基于單片機的數據處理單元，安全單元分別通過第一接口模塊和第二接口模塊連接機器人控制器，安全單元通過第一接口模塊傳輸安全信號至機器人控制器且接收機器人控制器輸出的安全觸發信號。

根據本發明的一實施例，第一接口模塊與機器人控制器之間的數據傳輸協議與運動控制器和驅動模塊之間的數據傳輸協議相同。

根據本發明的一實施例，第二接口模塊的數據傳數據響應時間是第一接口模塊的數據響應的10倍以上。