[发明专利]运动控制系统和用于运动控制系统的丢步报警方法

说明书

一种运动控制系统，包括：机器人控制器、运动控制部件和运动部件；运动控制部件包括：用于根据控制参数产生控制波形的控制部和用于根据控制波形产生脉冲并发送给运动部件，以驱动运动部件运动的驱动部；运动部件的输出端设置有传感器，传感器用于实时检测运动部件的运动参数，并将该运动参数实时反馈给运动控制部件的控制部；控制部包括计算单元和比较单元，计算单元，用于根据传感器反馈的运动参数计算运动部件的丢步值；比较单元，用于将丢步值与一个丢步阈值进行比较，当丢步值大于丢步阈值时，运动控制系统发出报警信号。本发明，一方面可以根据报警信号及时停机，防止发生事故，另一方面可以提高用户体验度。

技术领域

本发明涉及运动控制领域，特别是一种运动控制系统以及一种用于运动控制系统的丢步报警方法。

背景技术

一般地，运动控制系统包括控制器、运动控制部件以及运动部件，其中运动部件可以是电机，而在运动控制领域，电机等运动部件是实现运动控制的核心部件，比如在机器人系统中，运动部件通常包括电机+丝杠或者减速器，机器人的运行通过电机+丝杠或者电机+减速器等作为动力源以带动机器人运动。

以运动部件包括电机+减速器的方式为例，电机和减速器是机械臂(或称为机械手、多轴机器人、多关节机器人等)的主要运动执行部件，多轴机器人主要是根据预定的路线从一个初始位置夹取目标物体到目标位置，适用于诸多工业领域的机械自动化作业。

现在市场上的多轴机器人主要包括四轴机器人(具有四个关节)和六轴机器人(具有六个关节)，他们均包括有基座、手臂和末端的物体夹持部，手臂上关节的多少决定了机器人的“轴”的数量，每一个关节都是由一个电机的转动来驱动、以实现关节的运动。

目前，用户需要通过人机交互设备(如电脑、示教器等)实现对机器人的参数设定和控制，目前市场上的人机交互设备大都是针对机器人整体而设计，用户一般通过编辑每个关节的控制参数实现对机器人的运动控制，所述的运动参数实际上是控制运动部件(如电机)的控制参数，用户编辑机器人的控制参数后，发送给机器人本体的运动控制部件(或称为驱控器等)，运动控制部件对接收到的控制参数进行解算后控制运动部件运动，如专利申请号为201210002141.8的中国专利申请文件即公开了一种机器人系统。

结合参考附图1，附图1示出了一种运动控制系统(例如机器人系统)100，包括有机器人控制器101、CAN数据线102、运动控制部件103、电机104，运动控制部件103包括有控制部1031和驱动部1032等，运动控制系统100可以仅包含有一个电机104和运动控制部件103，也可以包含多个电机104和对应的运动控制部件103，例如对于一个四轴机器人，具有四个可以活动的关节，每个关节处均设置有一个电机104，以及对应的运动控制部件103。

在运动控制系统100中，电机104可以单独作为运动部件使用，电机104也可以连接减速器后、共同作为一个运动部件使用，电机107还可以连接丝杠后、共同作为一个运动部件使用，等等。

所述机器人控制器101可以是示教器，还可以是安装有上位机软件的电脑，还可以是安装有APP的手机/Pad等，以实现人机交互，使得用户可以通过机器人控制器101配置控制参数、控制电机104运行状态、显示运动曲线等功能。

所述CAN数据线102实现机器人控制器101和运动控制部件103之间的通信，CAN总线是一种标准总线，广泛应用于汽车电子、工业控制、运动控制等领域，CAN总线数据具有固定的格式，CAN数据线102可以是双绞线或同轴线等。作为替代，还可以通过串行通信等替代CAN数据线102实现二者之间的通信。

所述运动控制部件103实现对机器人控制器101发送来的控制参数的解算，得到实际的电机控制数据(一般为PWM波)，通过调整PWM波的周期和占空比等调节电机104的运行状态。