[發明專利]基于通用計算機的機器人控制系統

有效

• 申請號: 202010743385.6
• 申請日: 2020-07-29
• 公開（公告）號: CN111736514B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 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: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;B25J9/16;B25J9/22
• 代理公司: 浙江納祺律師事務所 33257
• 代理人: 朱德寶

本發明提供一種基于通用計算機的機器人控制系統，其包括機器人控制器、數據傳輸模塊、伺服驅動模塊、安全單元、示教器以及電源模塊。伺服驅動模塊通過數據傳輸模塊連接于機器人控制器，接收機器人控制器的運動指令以驅動機器人運動。安全單元通過數據傳輸模塊分別連接于機器人控制器和伺服驅動模塊，當接收到輸入異常信號或故障信號后關閉伺服驅動模塊且將輸入異常信號或故障信號傳輸至機器人控制器。示教器接收機器人控制器發送的終端視頻信號和第一控制交互信號；同時將第二控制交互信號發送至機器人控制器以控制機器人控制器的運行。電源模塊分別電性連接機器人控制器和安全單元。

技術領域

本發明涉及工業計算機領域，且特別涉及一種基于通用計算機的機器人控制系統。

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。

此外隨著對于工業機器人而言，安全是第一位的。在現有的工業機器人控制系統中，安全邏輯主要由機器人控制柜中的獨立模塊（即安全單元）來實現的；譬如，當外部輸入急停信號或者示教器輸入急停信號時，安全單元輸出安全信號以關閉伺服驅動模塊的輸出，從而實現機器人動作的急停以確保安全。在現有的這種邏輯控制中，安全邏輯的控制完全由安全單元這一獨立模塊來執行。一旦安全單元或傳輸安全信號的安全回路出現故障，這種控制方式將完全失效，機器人將無法響應急停信號而急停。因此，存在安全等級低的問題。

發明內容

本發明為了克服現有機器人控制系統硬件依賴度高、擴展能力差以及成本高的問題，提供一種基于通用計算機的機器人控制系統。

為了實現上述目的，本發明提供一種基于通用計算機的機器人控制系統，其包括機器人控制器、數據傳輸模塊、伺服驅動模塊、安全單元、示教器以及電源模塊。伺服驅動模塊通過數據傳輸模塊連接于機器人控制器，接收機器人控制器的運動指令以驅動機器人運動。安全單元通過數據傳輸模塊分別連接于機器人控制器和伺服驅動模塊，當接收到輸入異常信號或故障信號后關閉伺服驅動模塊且將輸入異常信號或故障信號傳輸至機器人控制器。示教器接收機器人控制器發送的終端視頻信號和第一控制交互信號；同時將第二控制交互信號發送至機器人控制器以控制機器人控制器的運行。電源模塊分別電性連接機器人控制器和安全單元。

根據本發明的一實施例，安全單元、伺服驅動模塊以及數據傳輸模塊中的總線傳輸主站三者相互連接，安全單元和總線傳輸主站之間相互監測，安全單元和伺服驅動模塊之間建立第一安全回路，總線傳輸主站和伺服驅動模塊之間建立第二安全回路；

當安全單元接收到異常輸入信號、監測到總線傳輸主站出現故障或者其自身出現故障時第一安全回路內產生第一安全控制信號以關閉伺服驅動模塊的輸出；

同時，當總線傳輸主站接收到安全單元輸出的異常輸入信號、其自身出現故障或者監測到安全單元出現故障時第二安全回路內產生第二安全控制信號以關閉伺服驅動模塊的輸出。

根據本發明的一實施例，機器人控制器內的實時操作模塊連接于總線傳輸主站；當實時操作模塊出現故障時：

總線傳輸主站通過第一安全回路輸出第一安全控制信號以關閉伺服驅動模塊的輸出，同時將實時操作模塊的故障信號輸出至安全單元；

安全單元通過第二安全回路輸出第二安全控制信號以關閉伺服驅動模塊的輸出。

根據本發明的一實施例，機器人控制器內還包括非實時操作模塊；當非實時操作模塊出現故障時，實時操作模塊獲取非實時操作模塊的故障信號并輸出至總線傳輸主站，總線傳輸主站通過第一安全回路和第二安全回路關閉伺服驅動模塊的輸出。