[发明专利]机器人控制系统及机器人

说明书

本申请涉及一种机器人控制系统及机器人，机器人控制系统包括PCB板以及设置在所述PCB板上的主处理器、并行同步单元、多个伺服单元和与所述伺服单元数量对应的电机，主处理器与所述并行同步单元连接，并行同步单元分别与每个伺服单元连接；每个伺服单元与电机连接。本申请将主处理器与多个伺服单元通过并行同步单元集成在一个架构中，并将各个部件设置在PCB板上，消除分立部件之间的连接线缆，使机器人控制器体积得到极大缩减，同时并行同步单元解决了多轴运动时钟不统一，同步性不好的问题。

技术领域

本申请属于机器人控制技术领域，具体涉及一种机器人控制系统及机器人。

背景技术

工业机器人中包括控制器与驱动器，控制器与驱动器是分立部件，一个运动控制系统包括一个控制器和多个驱动器，控制器与驱动器之间通过多根线缆连接进行通信，以及控制器、驱动器、线缆等分立部件占用空间，造成系统体积大。并且，由于运动控制和伺服控制各自控制周期及控制方法不同的特点，运动控制器和伺服控制器分别各一个时钟源，每个时钟难以做到完全一致，因此造成多轴运动同步时间延时误差较大，同步运动不准确。

发明内容

为至少在一定程度上克服传统机器人系统体积大、多轴运动同步时间延时误差较大，同步运动不准确的问题，本申请提供一种机器人控制系统及机器人。

第一方面，本申请提供一种机器人控制系统，包括：

PCB板以及设置在所述PCB板上的主处理器、并行同步单元、多个伺服单元和与所述伺服单元数量对应的电机；

所述主处理器与所述并行同步单元连接；

所述并行同步单元分别与每个伺服单元连接；

每个伺服单元与电机连接。

进一步的，所述伺服单元包括：

轴控制器和功率放大器；

所述轴控制器用于将坐标位置转化为PWM信号驱动功率放大器，以及，接收电机的位置反馈数据，将所述反馈数据与坐标位置进行比较；

所述功率放大器用于将PWM信号转化为电机电流，驱动电机转动。

进一步的，还包括：

通讯组件和至少两个网口；

所述主处理器通过通讯组件及其连接的网口接收以太网传输到本机的指令和数据；

至少两个网口包括总线数据入口和总线数据出口。

进一步的，所述并行同步单元包括：

并行总线和多条串行总线，每条串行总线连接一个伺服单元；

所述并行总线用于连接主控制器和所述并行同步单元；

所述串行总线用于将功能码和数值转化为串行数据发送到轴控制器，并将从轴控制器接收串行数据，将接收的串行数据转化为功能码和数值存储到并行总线中。

进一步的，所述并行同步单元内部还包括：

脉冲生成模块，用于生成一个启动脉冲，通过所述启动脉冲的启动脉冲沿触发所有串行总线中数据的发送，以使各轴控制器的启动时刻同步。

进一步的，所述串行总线为SPI总线，SPI总线采用两根信号线体制，分别为CLK时钟信号、DATA数据信号。

进一步的，所述CLK时钟信号中包括时钟周期，所述SPI总线完成一次数据传输所用时间包括：

启动时间、发送时间、消抖时间、接收时间和结束时间；

所述启动时间包含至少2个时钟周期；

发送时间包含最少64个时钟周期；

消抖时间包含至少6个时钟周期；

接收时间包含至少64个时钟周期；

结束时间包含至少6个时钟周期。

第二方面，本申请提供一种机器人，包括：

如第一方面所述的机器人控制系统。