[发明专利]一种EtherCAT总线四轴并联机械臂控制系统

说明书

本发明公开了一种EtherCAT总线四轴并联机械臂控制系统，包括PC机linux主站、人机交互界面、EtherCAT控制器Ⅰ、EtherCAT控制器Ⅱ、输入模块、储存模块、生成模块、运动控制器模块、四轴并联机械臂控制卡模块及视觉检测模块；其中，PC机linux主站包括以太网，以太网分别与EtherCAT控制器Ⅱ及人机交互界面相连接，四轴并联机械臂控制卡模块包括CPU模块、x轴伺服接口模块、y轴伺服接口模块与a轴伺服接口模块及b轴伺服接口模块。有益效果：优化了四轴并联机械臂的控制系统，能够有效保证四轴机械臂控制的实时性和稳定性，同时增加了机械臂的灵活性与可操控性。

技术领域

本发明涉及机械臂控制技术领域，具体来说，涉及一种EtherCAT总线四轴并联机械臂控制系统。

背景技术

随着工业技术的发展，机械臂的控制对速度、精度提出越来越高的要求，对用于伺服运动控制的现场总线的传输速度和总线接口的实时性能提出了很高的要求。为保证机器人精确完成动作和作业，其相应的控制系统显得尤为重要。EtherCAT总线是一种实时以太网技术，具有高速简单、易于实现等优点，广泛地应用于数控机床等高精度设备。传统采用PC驱动控制卡的方式，通讯是设备性能提升的主要瓶颈，已不能满足四轴并联机械臂的控制，加之传统的两轴或三轴联动机械臂运动单一灵活性差，在运动过程中拥有的自由度少。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种EtherCAT总线四轴并联机械臂控制系统，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

为此，本发明采用的具体技术方案如下：

一种EtherCAT总线四轴并联机械臂控制系统，包括PC机linux主站、人机交互界面、EtherCAT控制器Ⅰ、EtherCAT控制器Ⅱ、输入模块、储存模块、生成模块、运动控制器模块、四轴并联机械臂控制卡模块及视觉检测模块；其中，所述PC机linux主站包括以太网，所述以太网分别与所述EtherCAT控制器Ⅱ及所述人机交互界面相连接，所述EtherCAT控制器Ⅱ通过所述运动控制器模块与所述四轴并联机械臂控制卡模块相连接，所述人机交互界面分别与所述输入模块及所述EtherCAT控制器Ⅰ相连接，所述EtherCAT控制器Ⅰ通过所述生成模块与所述运动控制器模块相连接，所述输入模块通过所述储存模块与所述生成模块相连接，所述视觉检测模块分别与所述四轴并联机械臂控制卡模块及所述生成模块相连接；其中，所述四轴并联机械臂控制卡模块包括CPU模块、x轴伺服接口模块、y轴伺服接口模块、a轴伺服接口模块及b轴伺服接口模块。

进一步的，为了使用户可以通过所述输入模块根据自己实际生产需要输入四轴并联机械臂的运动轨迹，并列入通过所述仿真模块进行仿真试验，以避免错误指令的执行造成损失，所述输入模块包括编辑模块、仿真模块及调试模块。

进一步的，为了使所述视觉检测模块可以实时监测四轴并联机械臂的运动轨迹与运动状态，并通过所述补偿模块即时的补偿数据并通过所述反馈模块反馈给所述生成模块，以即时更正四轴并联机械臂的运动轨迹，保证其位移精度，所述视觉检测模块包括工业相机模块、检测模块、补偿模块及反馈模块。

进一步的，为了使所述编译模块可以将输入的数据编译成所述运动控制器模块所能识别的电信号，并通过所述换算坐标模块换算成坐标点，以方便四轴并联机械臂的移动，所述生成模块包括编译模块及换算坐标模块。

进一步的，为了使所述CPU模块可以根据所述换算坐标模块得到的坐标点分别控制所述x轴伺服接口模块与所述y轴伺服接口模块与所述a轴伺服接口模块及所述b轴伺服接口模块以实现四轴联动，增加了机械臂的灵活性，使机械臂可以完成复杂的动作，所述CPU模块分别与所述x轴伺服接口模块、所述y轴伺服接口模块及所述a轴伺服接口模块及所述b轴伺服接口模块相连接。