[發明專利]機械臂實時控制系統在審
| 申請號： | 202011018514.1 | 申請日： | 2020-09-24 |
| 公開（公告）號： | CN112091978A | 公開（公告）日： | 2020-12-18 |
| 發明（設計）人： | 張國軍;倪風雷;劉宏;李志奇;舒鑫;陳朝陽 | 申請（專利權）人： | 哈爾濱工業大學 |
| 主分類號： | B25J9/16 | 分類號： | B25J9/16;B25J13/00 |
| 代理公司： | 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213 | 代理人： | 楊曉輝 |
| 地址： | 150001 黑龍*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 機械 實時 控制系統 | ||
本發明的機械臂實時控制系統涉及機器人領域，目的是為了克服目前的機器人控制系統基于TCP/IP的通信方式，導致機械臂控制具有高延時性的問題，包括：ROS系統，ROS系統包括實時任務節點和非實時任務節點，且實時任務節點配置于實時操作系統中，非實時任務節點配置于非實時操作系統中；實時操作系統，用于提供實時線程，運行實時任務節點；非實時操作系統，用于提供非實時線程，運行非實時任務節點；實時任務節點，用于下發周期控制指令至通信總線；非實時任務節點，用于下發非周期控制指令至通信總線；通信總線，用于將周期控制指令和非周期控制指令發送至相應的關節，或接收機械臂各關節的傳感器反饋數據至ROS系統。
技術領域
本發明涉及機器人領域，具體涉及一種實時控制機械臂的系統。
背景技術
目前基于ROS(Robot Operating System，機器人操作系統)的機器人控制系統，其內部基于TCP/IP的通信方式實現模塊間點對點的連接，這樣就導致機械臂控制具有高延時性，無法在ROS系統中實現一定時延的實時控制周期。
發明內容
本發明的目的是為了克服目前的機器人控制系統基于TCP/IP的通信方式實現模塊間點對點的連接，導致機械臂控制具有高延時性的問題，提供了一種機械臂實時控制系統。
本發明的機械臂實時控制系統，包括實時操作系統、非實時操作系統、ROS系統和通信總線；
ROS系統包括實時任務節點和非實時任務節點，且實時任務節點配置于實時操作系統中，非實時任務節點配置于非實時操作系統中；
實時操作系統，用于提供實時線程，運行實時任務節點；
非實時操作系統，用于提供非實時線程，運行非實時任務節點；
實時任務節點，與通信總線連接，用于下發周期控制指令至通信總線；
非實時任務節點，同時與通信總線連接，用于下發非周期控制指令至通信總線；
通信總線，與機械臂各關節連接，用于將周期控制指令和非周期控制指令發送至相應的關節，或接收機械臂各關節的傳感器反饋數據至ROS系統。
本發明的有益效果是：
本發明將ROS控制的控制節點運行在實時線程中，ROS的非實時節點運行在非實時線程中，提高機械臂實時控制的穩定性以及控制器擴展性。
附圖說明
圖1為本發明的機械臂實時控制系統的控制原理圖；
圖2為本發明的機械臂實時控制系統的結構示意圖；
圖3為本發明的機械臂實時控制系統的工業PC機的結構示意圖；
圖4為本發明的機械臂實時控制系統中EtherCAT主站的結構示意圖；
圖5為本發明的機械臂實時控制系統中ROS系統的結構示意圖；
圖6為本發明的機械臂實時控制系統中ROS控制器的控制原理圖。
具體實施方式
具體實施方式一，本實施方式一的機械臂實時控制系統，包括非實時操作系統1、實時操作系統2、ROS系統3和通信總線4；
ROS系統3包括實時任務節點3-1和非實時任務節點3-2，且實時任務節點3-1配置于實時操作系統1中，非實時任務節點3-2配置于非實時操作系統2中；
實時操作系統1，用于提供實時線程，運行實時任務節點3-1；
非實時操作系統2，用于提供非實時線程，運行非實時任務節點3-2；
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