[发明专利]一种适应工况的码垛机器人控制系统

权利要求书

1.一种工况自适应的码垛机器人控制系统，其特征在于，该系统包括：控制器模块、伺服驱动模块、运动状态传感器模块；其中控制器模块依据用户设置的参数和从运动传感器状态模块读取的工况状态信息，进行控制运算，产生控制量，将控制量送给伺服模块，伺服模块产生电机运动，电机带动机器人各臂产生协调运动；运动状态传感器模块对各轴振动和抓手抓取质量进行测量，将测量的结果送给控制器模块。

2.如权利要求1所述的一种工况自适应的码垛机器人控制系统，其特征在于，所述的控制器模块还包括：示教器、触摸屏、模拟量接口单元、ARM处理器系统、FPGA电路单元、DA转换电路单元、整形滤波单元、功率放大电路单元、IO接口单元，其中用户可通过触摸屏或示教器设置码垛机器人的相关运行参数，然后传给ARM处理器系统，ARM处理器系统读取模拟量接口单元从运动状态传感器模块读取其测量的信息，ARM处理器系统根据设定的控制算法进行运算，将其运算结果传给FPGA电路单元，FPGA电路单元产生数字波形，FPGA电路单元将其产生的波形传给DA转换电路，DA转换电路将数字波形转换成模拟波形，DA转换电路单元将其产生的模拟波形传给整形滤波电路单元，整形滤波电路单元将DA转换电路单元传过来的模拟波形进行整形滤波再送给功率放大电路单元，电路放大单元对整形滤波单元传过来的经整形滤波信号进行功率放大得到伺服模块需要的控制量，然后传给伺服模块；IO接口单元有两路信息，一路信息是从机器人本体上读取各臂行程开关信号，传给ARM处理器系统，ARM处理器系统根据从IO接口单元得到的信息，决定是否产生报警信号和电机停止信号，ARM处理器系统产生的报警信号传给IO接口单元，IO接口单元驱动报警；IO接口单元的另一路信息是从生产线上读取码垛信息，然后传给ARM处理器系统，ARM处理器系统根据IO接口单元得到的生产线信息，得到抓取的目标和堆放的码盘信息。

3.如权利要求1所述的一种工况自适应的码垛机器人控制系统，其特征在于，所述的伺服模块还包括伺服驱动器和伺服电机，伺服驱动器读取控制器模块传送过来的控制量，根据控制量进行功率放大，驱动伺服电机运动，伺服电机带动机器人各轴产生协调运动。

4.如权利要求1所述的一种工况自适应的码垛机器人控制系统，其特征在于，所述的运动状态传感器模块还包括质量传感器和振动传感器，质量传感器用于测量抓手抓取质量，振动传感器用于测量各轴产生的机械振动；并将测量的结果实时送给控制器模块。

5.利用如权利1要求的一种工况自适应的码垛机器人控制系统的控制方法，用于如权利要求1所述的系统中，其特征在于，具体步骤如下：

S1.控制器模块读取用户设置的参数和运动状态传感器模块传来的信息，根据控制算法，产生控制量，传给伺服驱动系统；

S2.伺服模块，读取控制器模块传送过来的控制量，其伺服驱动器对该控制量进行功率放大，驱动伺服电机运动，伺服电机带动各轴运动实现协调运动；

S3.运动状态传感器模块读取抓手质量和各轴运动状态信息，将这些信息送给控制器。