[發明專利]一種協作機器人關節電機驅動電路

在審

• 申請號: 202210373298.5
• 申請日: 2022-04-11
• 公開（公告）號: CN114714353A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 楊仲秋;田坤淼;楊思遠;李家暉
• 申請（專利權）人: 伯朗特機器人股份有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J17/00;B25J17/02
• 代理公司: 廣州駿思知識產權代理有限公司 44425
• 代理人: 龍婷

本申請實施例涉及一種協作機器人關節電機驅動電路，其特征在于，包括：DSP數字信號處理器、CAN收發器和EtherCAT從站控制器；DSP數字信號處理器包括CAN接口、第一SPI接口和MCU控制單元，CAN接口和所述第一SPI接口分別與所述MCU控制單元連接；CAN收發器與CAN接口連接用于當協作機器人處于調試階段時進行所述上位機與MCU控制單元之間的參數交換；EtherCAT從站控制器與第一SPI接口連接，用于當協作機器人處于工作狀態時與外部控制器進行位置控制指令的信息交換。本發明通過CAN通信和etherCat兩種通信協議分別進行不同階段的信息傳輸，實現了對協作機器人機械臂的高精度控制，提高多關節同步率。

技術領域

本申請實施例涉及機器人技術領域，特別是涉及一種協作機器人關節電機驅動電路。

背景技術

在制造業轉型升級的時代洪流中，智能機器人將越來越深入我們的工作與生活。而協作機器人，顧名思義，就是機器人與人可以在生產線上協同作戰，充分發揮機器人的效率及人類的智能。協作機器人因其在生產工作中的靈活性、高精度性、安全性和良好的感知能力，已然在工業生產制造領域被廣泛的投入使用，在未來甚至有投入醫療領域作為醫療設備的發展趨勢。

協作機器人的工作原理是將電能轉化為機械能，實現4-7自由度的機械臂運動。現有技術中，在實現機械臂高自由度的情況下，往往會以犧牲機械臂的穩定性能作為代價。以常見的6自由度機械臂為例，其包括6個關節模組，每個關節模組接收相應位置指令，并控制該關節旋轉相應角度，然而由于各個關節模組之間的通信為串聯通信，其接收指令的時間存在先后順序，這就導致執行該指令的模組也存在先后順序。加之常見的協作機器人關節模組普遍采用CAN通信或485通信，而這兩種通訊協議的通信速度不高，其通信頻率最多達到毫秒級別，其同步性能在微秒級別，會降低機械臂對位置指令的跟蹤能力，使得機械臂的操作精度不高，動作抖動。

發明內容

本申請實施例提供了一種協作機器人關節電機驅動電路，分別設置CAN通信和etherCat兩種通信協議，通過CAN通信進行調試階段時上位機與MCU控制單元之間的參數交換，通過通信頻率較高的EtherCAT協議進行當協作機器人工作時與外部控制器之間的位置相關信息與指令的交換，實現對協作機器人機械臂的高精度控制，提高多關節同步率。

基于上述背景技術問題，本申請實施例提供了一種協作機器人關節電機驅動電路，其特征在于，包括：

一種協作機器人關節電機驅動電路，其特征在于，包括：

DSP數字信號處理器、CAN收發器和EtherCAT從站控制器；

所述DSP數字信號處理器包括CAN接口、第一SPI接口和MCU控制單元，所述CAN接口和所述第一SPI接口分別與所述MCU控制單元連接；

所述CAN收發器包括外部端口和內部端口，所述外部端口連接上位機，所述內部端口連接所述CAN接口，所述CAN收發器用于當協作機器人處于調試階段時進行所述上位機與MCU控制單元之間的參數交換；

所述EtherCAT從站控制器包括信號輸入端和信號輸出端，所述信號輸入端與外部控制器信號連接，所述信號輸出端與第一SPI接口信號連接；

所述EtherCAT從站控制器用于當協作機器人處于工作狀態時，通過所述信號輸入端接收所述外部控制器的控制指令，并通過所述信號輸出端將該控制指令發送至所述MCU控制單元；

所述EtherCAT從站控制器還用于當協作機器人處于工作狀態時，通過所述信號輸出端接收所述MCU控制單元輸出的位置信息，并通過所述信號輸出端將該位置信息發送至所述外部控制器。

進一步地，還包括電機驅動電路；