[实用新型]一种自动化控制装置、机械设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自动化控制装置，特别是涉及一种自动化控制装置、机械设备。

背景技术

3C就是电脑、通讯和消费性电子(Computer、Communication、Consumer Electronic)的简称。由于半导体的不断发展以及网际网路普及，3C产业渐渐发展为世界性的新兴科技产业。3C产业所涵盖的范围相当广大，电脑方面包括笔记型电脑，各种电脑硬体及各项周边设备等；通讯方面则包括无线通讯设备、用户终端设备、交换设备、传输设备，近年则以行动电话及电信产业为主轴；消费性电子包括数位相机、PDA、电子辞典、随身碟等各种数位化的商品。

相比传统市场，3C行业自动化设备趋向轻量级发展，但其对速度与精度的要求也随之变高。为了满足电子产品组装加工日益严格的要求，高效、高精度并且简单易用的轻量级自动化设备越来越受到市场的追捧。

现有的运动控制器多数仅仅实现运动控制，由运动控制器和电机驱动器通过外部总线连接后实现的。这种方式不仅成本较高，而且在运动精度、实时性方面都存在很多不足。

另外，现有的自动化设备以单一功能的编程为主，功能模块简单，主要进行重复操作。对于复杂状况或意外情况无法自动应变和校正，需要由操作人员重新编程，也就增加了工作量。例如，工业机器人多以示教方式工作，虽然使用简单方便，但同样会使功能编辑变得困难，难以使用各种传感器进行条件分支。这样一方面会造成一定的安全隐患，另一方面不利于工业机器人的智能化控制。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种自动化控制装置、机械设备，实现安全、高速的自动化控制，其成本低、运算精度高、可扩展性高，便于系统升级和扩展。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种自动化控制装置，用于实现对机械本体的自动化控制，包括相连的运动控制器和伺服驱动器；所述运动控制器集成于一片上系统，用于接收客户端发送来的控制指令，获取与所述控制指令相对应的机械本体各个关节的位置数据并发送至所述伺服驱动器，以及接收由所述伺服驱动器发送来的机械本体的运动信息；所述伺服驱动器集成于一片上系统，用于根据机械本体各个关节的位置数据获取机械本体上各个电机的控制参数，以及获取机械本体的运动信息并发送至所述运动控制器。

于本实用新型一实施例中，还包括客户端，所述客户端用于发送控制指令至所述运动控制器，以及接收由所述运动控制器发送来的机械本体的运动信息。

于本实用新型一实施例中，所述运动控制器包括网络通信单元和SPI通信单元；

所述网络通信单元用于通过以太网实现与客户端之间的通信；

所述SPI通信单元用于通过SPI总线实现与伺服驱动器之间的通信。

于本实用新型一实施例中，所述运动控制器还包括错误处理单元，所述错误处理单元用于接收并上报伺服驱动器发送来的错误信息。

于本实用新型一实施例中，还包括图像获取装置，所述图像获取装置用于获取机械本体所处的实时环境图像，并发送至所述运动控制器。

于本实用新型一实施例中，所述伺服驱动器包括SPI通信单元；所述SPI通信单元用于通过SPI总线实现与运动控制器之间的通信。

于本实用新型一实施例中，所述伺服驱动器和所述机械本体上的电机通过RS485总线连接。

于本实用新型一实施例中，所述运动控制器和所述伺服驱动器集成于同一片上系统。

同时，本实用新型还提供一种机械设备，包括机械本体、与机械本体相连的上述任一所述的自动化控制装置，以通过所述自动化控制装置对所述机械本体进行控制。

于本实用新型一实施例中，所述机械本体为机器人本体。

如上所述，本实用新型的自动化控制装置、机械设备，具有以下有益效果：

(1)通过嵌入式编程实现安全、高速的自动化控制，其成本低、运算精度高；

(2)将自动化控制装置分成了用户层、运动控制层和伺服驱动层，各层之间分工明确且紧密衔接；运动控制层和伺服驱动层之间的协议内容能够自定义，能够以最小的数据量传输最大的信息量以实现最大的响应时间和更快的运行速度；

(3)将运动控制器和伺服驱动器集成在一起，实现驱控一体，便于进行软硬件升级，易于快速适应于不同的机械本体；

(4)克服现有示教编程的弊端，能够智能地实时结合外部环境进行自动化控制，保证以最优且最安全的方式运行；

(5)能够同时支持六轴同步运动，八轴独立控制，具有极大的灵活性与较广的适用范围。

附图说明