[发明专利]一种再制造机器人控制器及其控制方法

权利要求书

1.一种再制造机器人控制器，其特征在于：所述控制器包括参数化编程模块、指令集模块、指令译码模块、带滑动滤波器的自适应S曲线加减速控制模块、多轴插补控制模块、可编程逻辑控制模块和FPGA插补芯片：

参数化编程模块输入冲压路径参数给指令集模块，轨迹指令送到指令译码模块完成二进制转换、指令解析、运动数据预处理的计算，逻辑控制指令送到可编程逻辑控制模块；

自适应S曲线加减速模块根据译码模块送来的运动数据，计算每个插补周期的机器人运动速度，同时利用滑动滤波器消除速度突变；

多轴插补模块采用数字插补方法计算各轴运动增量，将各轴运动增量送到FPGA插补芯片中产生伺服控制脉冲信号；

可编程逻辑控制模块根据接收的逻辑指令与生产线设备状态数据，完成机器人与生产线的协作控制。

2.根据权利要求1所述的再制造机器人控制器，其特征在于：机器人的轨迹控制与逻辑控制运算集成在一个双核处理器中，DSP核负责机器人多轴轨迹规划与控制，ARM核负责逻辑控制；在共享存储器中建立一个IO映射区作为轨迹控制器与可编程控制器的软接口，在IO映射区上设置轴状态、IO状态、工作方式的IO映射器信息，并使用中断方式实现双核间的数据通信。

3.根据权利要求2所述的再制造机器人控制器，其特征在于：所述的机器人控制器采用基于滑动滤波的自适应S加减速控制方法，利用机器人各关节所允许的最大速度、最大加速度和最大加加速度的约束条件，根据各段轨迹的起点速度v_s和终点速度v_e的绝对差值|v_s-v_e|，自适应调整加减速时间常数，并采用滑动滤波方法消除S加减速算法过程中各加工段的速度跳变。

4.根据权利要求3所述的再制造机器人控制器，其特征在于：采用软硬件相结合方式实现机器人运动规划，先利用软件模块进行第一次多轴联动插补计算，采用数字增量式积分器DDA算法获得采样周期的各轴数字值，为了保证精度使用了3字长的定点运算，同时对余数进行了累加补偿处理；第二次插补使用了FPGA插补芯片，采用了脉冲式DDA算法产生出均匀化的指令脉冲信号。