[发明专利]一种基于CANopen总线通讯的多轴协同控制系统及方法

权利要求书

1.一种基于CANopen总线通讯的多轴协同控制系统，其特征在于包括：上位机、总体控制模块、行走控制模块、升降控制模块和传感器采集模块；其中，

总体控制模块获取运动控制信息和运行状态信息，并根据运行状态信息得到状态信息处理结果，总体控制模块接收到来自上位机的运动指令信息后，对运动指令按照设定的通信协议进行协议解析，根据状态信息处理结果对行走控制模块和升降控制模块发送相应的运动指令信息；

行走控制模块周期性地将自身的状态信息发送给总体控制模块，行走控制模块在接收来自总体控制模块的运动指令信息，根据控制算法将运动指令信息解析成若干个电机的控制信息；

升降控制模块周期性地将自身的状态信息发送给总体控制模块，升降控制模块在接收来自总体控制模块的运动指令信息，根据制定的通信协议解析运动指令信息，根据模拟的虚拟轴对电机运动进行前馈PID闭环控制；

传感器采集模块通过低速CAN总线将各个传感器串联起来，并周期性采集传感器信息，并定时将采集到的传感器上传给总体控制模块；其中，

行走控制模块对电机的控制信息进行结算，通过低速CAN总线采用事件触发、主从通讯的方式发送给电机驱动器，并周期性的通过低速CAN总线对电机状态信息、运动信息进行查询；

升降控制模块通过低速CAN总线采用事件触发、主从通讯的方式发送给电机驱动器，并周期性的通过低速CAN总线对电机状态信息、当前位置速度信息进行查询。

2.根据权利要求1所述的基于CANopen总线通讯的多轴协同控制系统，其特征在于：所述运动指令信息为CAN帧运动指令信息。

3.根据权利要求1所述的基于CANopen总线通讯的多轴协同控制系统，其特征在于：行走控制模块采用插补算法对电机的控制信息进行结算。

4.根据权利要求1所述的基于CANopen总线通讯的多轴协同控制系统，其特征在于：各个传感器包括支腿测距传感器、电压测量仪表以及倾角传感器。

5.根据权利要求1所述的基于CANopen总线通讯的多轴协同控制系统，其特征在于：所述运动控制信息包括当前的运动速度和角度、升降高度。

6.根据权利要求1所述的基于CANopen总线通讯的多轴协同控制系统，其特征在于：所述运行状态信息包括行走控制模块的状态信息、升降控制模块的状态信息和传感器信息。

7.一种基于CANopen总线通讯的多轴协同控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

通过总体控制模块获取运动控制信息和运行状态信息，并根据运行状态信息得到状态信息处理结果，总体控制模块接收到来自上位机的运动指令信息后，对运动指令按照设定的通信协议进行协议解析，根据状态信息处理结果对行走控制模块和升降控制模块发送相应的运动指令信息；

通过行走控制模块周期性地将自身的状态信息发送给总体控制模块，行走控制模块在接收来自总体控制模块的运动指令信息，根据控制算法将运动指令信息解析成若干个电机的控制信息；

通过升降控制模块周期性地将自身的状态信息发送给总体控制模块，升降控制模块在接收来自总体控制模块的运动指令信息，根据制定的通信协议解析运动指令信息，根据模拟的虚拟轴对电机运动进行前馈PID闭环控制；

通过传感器采集模块通过低速CAN总线将各个传感器串联起来，并周期性采集传感器信息，并定时将采集到的传感器上传给总体控制模块；

通过行走控制模块对电机的控制信息进行结算，通过低速CAN总线采用事件触发、主从通讯的方式发送给电机驱动器，并周期性的通过低速CAN总线对电机状态信息、运动信息进行查询。