[发明专利]一种Delta机器人分布式控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种Delta机器人分布式控制系统，其特征在于，所述Delta机器人包括有固定平台，所述固定平台下方设有运动平台，所述固定平台与运动平台通过三组驱动臂连接，所述Delta机器人分布式控制系统包括有主站和从站，其中：

所述主站内设有用户程序模块、PTP命令执行模块、Delta反解计算模块、通讯控制模块、虚拟主轴模块、电子凸轮模块和电机控制模块，其中，所述用户程序模块用于执行用户编写的逻辑程序，该逻辑程序包含定位指令，在执行定位指令时，PTP命令执行模块获取指令中的目标点坐标，并发送到Delta反解计算模块，Delta反解计算模块对目标点的坐标进行一次反解计算，得出目标点对应的各个轴的位置，本轴位置直接发送给本轴的电子凸轮模块，其他轴的位置通过通讯控制模块发送给各个从站，之后虚拟主轴模块持续发出虚拟主轴，驱动各轴的电子凸轮运行；

所述从站内设有电机控制模块、电子凸轮模块和通讯模块，所述通讯模块接收到本轴目标位置后，将参数传递给电子凸轮模块，电子凸轮模块根据这些参数，计算对应的电子凸轮曲线并保存到凸轮表，接收到虚拟主轴时，根据凸轮表周期性的计算本周期应该发出的周期脉冲量，电机控制模块每个周期接收电子凸轮模块的输出信号，控制电机运行。

2.如权利要求1所述的Delta机器人分布式控制系统，其特征在于，所述主站中：所述用户程序模块供于用户编程，在程序的控制下调用Delta机器人定位指令，定位指令包括直接坐标系下末端执行器的X、Y、Z坐标以及末端执行器的旋转角度等参数，用户程序模块在定位指令生效后将这些参数传递给PTP命令执行模块；

所述通讯控制模块用于将参数打包发送到对应的电机驱动器；

所述虚拟主轴模块用于在插补运行中周期性的发出数量和速度可控的虚拟主轴。

3.如权利要求1所述的Delta机器人分布式控制系统，其特征在于，所述从站中：通讯控制模块用于接收控制器发送给本机的参数，对通讯数据进行校验，校验通过后将参数发送到电子凸轮模块；

电子凸轮模块用于根据设定的曲线类型、目标点位置、当前位置等参数自动计算生产凸轮曲线，运行时根据虚拟主轴周期计算得到每个周期的周期脉冲量，发送到电机控制模块；

电机控制模块用于实现电机的控制算法，根据周期脉冲量驱动电机运行，同时反馈电机的运行状态。

4.如权利要求3所述的Delta机器人分布式控制系统，其特征在于，所述电子凸轮模块包括：

参数缓冲区，保存通讯控制模块发来的定位控制参数；

电子凸轮曲线计算模块，根据参数计算对应的电子凸轮曲线并保存到凸轮表；

凸轮表，用来保存电子凸轮曲线；

虚拟主轴接收模块，每个周期接收控制器传递过来的虚拟主轴，计算主轴增量；

电子凸轮运行控制模块，每个计算周期根据虚拟主轴和凸轮表计算本周期应该发出的周期脉冲量，发送给电机控制模块。

5.一种Delta机器人分布式控制方法，其特征在于，该控制方法包括：主站将用户编写程序中的Delta机器人定位指令解析成对应的参数，将参数通过总线发送到从站的电机驱动器中，电机驱动器接收到有效的数据后将其中的定位运行参数解析出来，发送到电子凸轮模块，电子凸轮模块在虚拟主轴的驱动下周期性的计算，每个周期计算出周期脉冲量，电机控制模块根据周期脉冲量驱动电机运行。

6.如权利要求5所述的Delta机器人分布式控制方法，其特征在于，控制系统由一个主站和两台从站构成，一个主站和两台从站分别对应Delta机器人的三组驱动臂，主站电机驱动器基于ARM等嵌入式处理器，处理器上运行的用户程序模块用于处理用户编写的程序，用户编写程序可控制Delta机器人的定位运行，程序判断定位指令满足执行条件时，将参数送到PTP命令执行模块，PTP命令执行模块根据Delta反解算法计算出目标位置对应的各关节电机位置。