[发明专利]一种并联贴玉机械手控制系统和方法

说明书

本发明公开了一种并联贴玉机械手控制系统和方法，一种并联贴玉机械手控制系统，包括工控机、运动控制器、EtherCAT耦合器、伺服驱动器和伺服电机；所述工控机，连接有定位工业相机和2台显示器，用于床垫位置视觉检测、系统人机交互和系统总体调度；一种并联贴玉机械手控制方法，包括工作流程控制、误差补偿调整和运动规划与控制；本发明提出的误差补偿方法一定程度上降低了对并联贴玉机械手运动学标定要求，缩短了系统开发周期；本发明提出的运动控制方法，不需要两台并联贴玉机械手空间安装与床垫坐标系平行，降低了机械安装要求，解决了机械手空间布局难题。

技术领域

本发明涉及自动化设备领域，具体是一种片用并联贴玉机械手控制系统和方法。

背景技术

并联机械手是指提供一种低成本低廉，易安装维护，可操作性性强的机器人。并联机械手包括固定平台、运动平台和连接固定平台和运动平台的若干支链。

并联机械手性能高、成本低、负重比大、惯量低、动态性能好、运动精度高等优点，发展迅速。并联机械手智能化可以利用神经网络和机器学习相结合的方法，有效的提取特征并加权，保证误差降到最低的同时，具有良好的健壮性，能够满足装置的高精度和多种环境的工作需求。

在各行各业中普遍存在的，由人工来完成的诸如抓取、分拣以及包装等大量的重复性高强度操作，通常此类操作只需三个自由度，因此三自由度并联机构在实现空间上三个方向平动方面受到极大的关注，具有三个平动自由度的高速并联机械手以其高速的特性较好的满足了工业生产的需求，同时避免了人工操作给产品造成的不同程度污染。

在生产一种内部带有玉片的床垫时，需要将玉片一块块的粘接在床垫上，通过两个并联机械手能够代替人工操作对玉片进行拾取、涂胶和粘贴，其拾取动作精度高、力道适中，能够避免工件破碎损坏；

然而由于并联机械手无法直接对床垫进行定位，两个并联机械手空间安装造成坐标系旋转；不同床垫上玉石数量和位置不同；同时，由于并联机械手自身精度原因导致机械手定位误差，尤其是边缘误差增大。这些原因导致并联机械手控制难度大、精度难以满足要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种并联贴玉机械手控制系统和方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种并联贴玉机械手控制系统，包括工控机、运动控制器、EtherCAT耦合器、伺服驱动器和伺服电机；

所述工控机，用于系统总体调度和人机交互，连接有显示器1，用于系统人机交互界面显示；具体的，所述工控机的型号为研华AIMC-2000；

所述工控机，还连接有工业相机和显示器2，用于床垫位置视觉检测和显示；具体的，所述工业相机的为顺华利200万USB工业相机；

所述运动控制器，是并联贴玉机械手控制中枢，负责运行PLC程序和并联机械手运动程序，完成并联机械手运动工作流程、点胶系统开关、玉石吸放系统真空吸盘开关、系统运行逻辑和时序控制；

具体的，所述运动控制器为欧姆龙CK3E-1210多轴运动控制器；

所述EtherCAT耦合器，连接有输入模块和输出模块，输入模块接收供玉系统玉石在位检测信号和各运动轴正负限位信号，通过EtherCAT总线传送给运动控制器；输出模块在运动控制器程序控制下，输出点胶系统电磁阀开关信号，控制点胶系统中电磁阀接通时间，从而控制出胶量；输出模块还输出玉石吸放系统电磁阀开关信号，控制玉石吸放系统中电磁阀通断，控制真空吸盘吸放；具体的，所述EtherCAT耦合器的型号为倍福EK9000；

所述运动控制器、EtherCAT耦合器和6个伺服驱动器间通过EtherCAT总线串联连接并通讯；运动控制器与工控机通过Ethernet总线通讯；