[发明专利]一种支持认知的运动控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种支持认知的运动控制系统及方法。系统包括：以太网接口单元、以太网控制单元、SRAM存储单元、主控单元、控制单元、指示灯单元、供电单元，以及：运动控制功能库模块、控制模块、EtherCAT总线通信模块、程序监听模块。所述主控单元分别与以太网控制单元、SRAM存储单元、通信接口转换单元、按键单元、指示灯单元、供电单元呈星形连接；所述供电单元为所有单元供电。本发明不仅能够将伺服驱动器所需数据进行实时采集和传输，还能将数据定义出CANopen应用层模型进行统一管理，同时本发明还提出了一套支持认知学习的解决方案。

技术领域

本发明涉及实时通讯运动控制技术领域，特别涉及一种支持认知的运动控制方法。

背景技术

运动控制(MC)是自动化的一个分支，它使用通称为伺服机构的一些设备如液压泵，线性执行机或者是电机来控制机器的位置或速度。运动控制在机器人和数控机床的领域内的应用要比在专用机器中的应用更复杂，因为后者运动形式更简单，通常被称为通用运动控制(GMC)。运动控制被广泛应用在包装、印刷、纺织和装配工业中。

运动控制起源于早期的伺服控制。简单地说，运动控制就是对机械运动部件的位置、速度等进行实时的控制管理，使其按照预期的运动轨迹和规定的运动参数进行运动。早期的运动控制技术主要是伴随着数控技术、机器人技术和工厂自动化技术的发展而发展的。早期的运动控制器实际上是可以独立运行的专用的控制器，往往无需另外的处理器和操作系统支持，可以独立完成运动控制功能、工艺技术要求的其他功能和人机交互功能。这类控制器可以成为独立运行的运动控制器。这类控制器主要针对专门的数控机械和其他自动化设备而设计，往往已根据应用行业的工艺要求设计了相关的功能，用户只需要按照其协议要求编写应用加工代码文件，利用RS232或者DNC方式传输到控制器，控制器即可完成相关的动作。这类控制器往往不能离开其特定的工艺要求而跨行业应用，控制器的开放性仅仅依赖于控制器的加工代码协议，用户不能根据应用要求而重组自己的运动控制系统。

随着运动控制领域的飞速发展，实时通信需求的不断提升，工业控制器方向由传统的以秒为单位的同步控制演变到微秒级控制。EtherCAT总线技术就是为了适应于更高速的通信速度而提出。目前工业领域主流的总线技术包括Powerlink、CAN总线等，配合不同的厂商多领域的涉及，已经将实时通信技术延展到了更多的领域。

针对运动控制领域，各大厂家都提出了基于快速总线通信的解决方案。运动控制产品主要以运动控制卡和运动模型库为主。但现有运动控制器多固化了运动控制模块，在面对应用场景变更，控制要求变更等情况下，都要进行重新设计重新编译部署等工作，因此大大的限制了运动控制器的灵活性。同时现有运动控制器与驱动器之间通信协议种类繁多，因此需要一套标准的通信协议定义出一套通用性的应用层协议格式。

综上所述，运动控制器在实现运动控制功能的基础上，还应该支持认知学习，实现对实际运动控制效果的在线调整。另一方面针对通信协议各异、标准不统一的问题，设计基于CANopen应用层协议的运动控制器，将运动控制参数统一映射到构建的统一地址模型中，并通过通信层EtherCAT接口进行实时控制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供了一种支持认知的运动控制方法。针对现有技术中存在的上述不足之处，克服现有控制器存在的不足，提供一种基于EtherCAT技术的运动控制方法，不仅能够将伺服驱动器所需数据进行实时采集和传输，还能将数据定义出CANopen应用层模型进行统一管理。同时本发明还提出了一套支持认知学习的解决方案。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种支持认知的运动控制系统，包括：以太网接口单元、以太网控制单元、SRAM存储单元、主控单元、按键单元、指示灯单元、供电单元，以及：运动控制功能库模块、控制模块、EtherCAT总线通信模块、程序监听模块。

所述主控单元优选分别与以太网控制单元、SRAM存储单元、通信接口转换单元、按键单元、指示灯单元、供电单元呈星形连接；所述供电单元为所有单元供电。