[发明专利]SCARA机器人及其运动控制方法、系统及相关组件

说明书

本申请公开了一种SCARA机器人的运动控制方法、系统及相关组件，应用于工控机，包括：计算从初始插补点到目标插补点的过程中，多个关节电机各自对应的角度变化量；按信息传送顺序分配对应多个关节电机的运动时间，运动时间依次降低，相邻两个运动时间相差预设时间差；根据每个关节电机对应的角度变化量和运动时间，确定对应的运动速度；按信息传送顺序依次向多个关节电机发送控制指令，以使多个关节电机按照对应的运动速度运动。本申请中每个关节电机的运动时间考虑了预设时间差，再去进一步确定运动速度，避免了通信延时对关节电机运动效果的影响，降低关节电机之间的同步误差，SCARA机器人的控制精度提高。

技术领域

本发明涉及机器人控制领域，特别涉及一种SCARA机器人及其运动控制方法、系统及相关组件。

背景技术

SCARA机器人，由于其高速高精度及柔性控制等特点，广泛应用于装配、包装、码垛、焊接等制造业中。SCARA机器人的关节一般采用伺服电机驱动，通过对四个关节伺服电机的角度控制实现四个自由度，包括三个轴线互相平行、实现平面内定位和定向运动的水平转动自由度，以及一个实现机械手垂直于平面运动的垂直移动自由度。

SCARA机器人直线运动时，一般采用直线插补的方法，在起止两点之间确定若干个中间插补点，通过机器人末端沿中间插补点运动完成从起点到终点的直线运动。因此，机器人末端能够准确经过所有中间插补点是达到直线运动效果的重要条件。现有采用工控机+运动控制卡的方案时，工控机计算得到运动轨迹规划计算结果，并将计算结果发送到对应每个伺服电机的运动控制卡实现伺服电机的运动。

但是，由于工控机与运动控制卡的通信存在延迟，且工控机以串口通信的方式向多个运动控制卡发送信息，从而运动控制卡之间接收到信息的时间存在误差，导致伺服电机之间也出现同步误差，影响控制精度，导致机器人末端无法准确到达目标插补点。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是目前本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种SCARA机器人及其运动控制方法、系统及相关组件，以保证机器人末端能够准确到达目标插补点，提高控制精确度。其具体方案如下：

一种SCARA机器人的运动控制方法，应用于工控机，包括：

计算从初始插补点到目标插补点的过程中，多个关节电机各自对应的角度变化量；

按信息传送顺序分配对应多个所述关节电机的运动时间，所述运动时间依次降低，相邻两个所述运动时间相差预设时间差；

根据每个所述关节电机对应的角度变化量和运动时间，确定对应的运动速度；

按所述信息传送顺序依次向多个所述关节电机发送控制指令，以使多个所述关节电机按照对应的所述运动速度运动。

优选的，所述预设时间差具体为等于或大于相邻两个所述关节电机接收所述控制指令的通信间隔的时间差值。

优选的，所述计算从初始插补点到目标插补点的过程中，多个关节电机各自对应的角度变化量之前，还包括：

获取目标运动轨迹；

根据所述目标运动轨迹，确定多个插补点的位置；

根据多个所述插补点的位置，确定所述初始插补点和所述目标插补点。

优选的，所述根据多个所述插补点的位置，确定所述初始插补点和所述目标插补点的过程，具体包括：

确定所述目标运动轨迹的起点为所述初始插补点，确定所述目标运动轨迹上所述初始插补点的下一个所述插补点为所述目标插补点。

优选的，所述按所述信息传送顺序依次向多个所述关节电机发送控制指令之后，还包括：