[发明专利]多轴联动控制方法及装置

说明书

本发明涉及电工电子技术领域，特别涉及一种多轴联动控制装置及多轴联动控制方法，所述方法包括：用户选择工作模式，用户对电机控制器分组，为同一组的电机控制器分配一个组控制ID，并为每一组的电机控制器分配一个节点控制ID；上位机获取与选择的工作模式下各个节点ID对应的关键点数据；上位机根据电机控制器的节点控制ID向电机控制器下发关键点数据，并将带有组控制ID的控制指令下发到与控制指令的控制ID一致的电机控制器中；电机控制器根据节点控制ID过滤控制指令，根据工作模式和关键点数据完成过滤后的控制指令；本发明系统的多轴电机运行效率高，易于扩展，适合大规模、多节点控制，具有通用性。

技术领域

本发明涉及电工电子技术领域，特别涉及一种多轴联动控制方法及装置。

背景技术

在文化创意行业中，利用动态展物系统实现的浮球矩阵、时钟矩阵等文化创意产品，由于其动态效果炫酷，造型千变万化，已经推广用于展示展览。为使这类系统实现展物上下浮动，呈现梦幻效果，就需要较多电机能同时满足不同指令要求的位置，速度变化；在精密仪器仪表中，仪器内部的机械系统也日益复杂，其运动往往是为多自由度，因而通常需要利用多个电机联动以实现系统的各种动作；另外，现代制造业中的数控技术和机器人技术，不仅需要实现复杂零件的高精度加工，而且要方便批量生产，有时还需要多轴数控机床中处于运行状态的若干个电机的转速存在比例关系，有时又需要多轴数控机床和多轴工业机器人系统中各轴之间互相协调，实现同步运行。

为实现多轴联动功能，公告号为CN 105892412 A，名称为“基于自定义总线的多轴运动控制系统硬件架构”的发明专利，提出了一种主从结构多轴运动控制系统硬件架构，该方法虽然能实现多轴运动控制，但是其成本较高。文献“基于DSP的多步进电机联动控制研究”马超，许言.2010,5:109-113.系统根据轨迹要求，离线计算出数据表，根据数据表进行实时补偿，补偿时将每一小份运动轨迹离散为各个运动轴的匀速直线运动，但是该方式的补偿误差较大，人机交互界面所需要的数据采用实时串口发送，信息通信时间较长。文献“基于FPGA的步进电机多轴联动控制系统.”赵立辉，霍春宝.电机与控制应用.2013，40(11)：42-45，58.主要采用数字积分插补法进行设计，以控制两轴的联动，这种方法简单，但是需要条件约束来保证正确的递推插补计算。

发明内容

为了使电机更容易拓展，更加适合大规模、多节点，具有通用性，高效率的装置，本发明提供一种多轴联动控制方法及装置，所述方法包括：

S1、用户选择工作模式，用户对电机控制器分组，为同一组的电机控制器分配一个组控制ID，并为每一组的电机控制器分配一个节点控制ID；

S2、上位机获取与选择的工作模式下各个节点ID对应的关键点数据；

S3、上位机根据电机控制器的节点控制ID向电机控制器下发关键点数据，并将带有组控制ID的控制指令下发到与控制指令的控制ID一致的电机控制器中；

S4、电机控制器判断控制指令的组控制ID与当前电机控制器的组控制ID是否一致，若不一致则返回S3，若一致则跳至S5；

S5、根据节点控制ID过滤控制指令，根据工作模式和关键点数据完成过滤后的控制指令并返回S3。

优选的，用户选择速度模式时，所述关键点数据包括N个关键点的速度信息，用户设置加速度值，电机控制器以设置的加速度控制电机达到关键点的速度信息指示的速度。

优选的，用户选择速度模式时，所述关键点数据包括N个关键点的位置信息，用户设置速度值，电机控制器控制电机以设置的速度值到达关键点的位置信息指示的位置。