[发明专利]一种工业机器人的驱动控制系统

说明书

本发明公开了一种工业机器人的驱动控制系统，包括：主处理器、双口RAM、若干动力学协处理器、信号处理单元、多个功率放大器、若干伺服驱动器，其中，各伺服驱动器及各功率放大器均对应控制一个用于驱动机器人轴的电机。本发明的驱动控制系统，采用驱控一体装置控制对位置精度高的多台本体电机进行高实时性运动控制，对低响应外挂电机采用普通脉冲接口控制外挂伺服驱动器控制，综合了集中控制的快速性和高精度的特点和脉冲接口成本低的特点。

技术领域

本发明涉及技术领域，特别涉及一种工业机器人的驱动控制系统。

背景技术

现有的工业机器人本体一般为6个关节电机和若干外部工装电机。机器人控制系统典型包括两种型式：一是驱控一体单元，伺服驱动器和控制器集成在一起，但目前最多控制电机数量小于8台；二是分体式控制，机器人主控制器和伺服驱动独立，一个机器人主控制器通过总线接口或者脉冲接口控制多台是否驱动器，但这种分离式控制控制的问题是精度底，且成本高。

发明内容

本发明的目的是克服上述背景技术中不足，提供一种工业机器人的驱动控制系统，采用驱控一体装置控制对位置精度高的多台本体电机进行高实时性运动控制，对低响应外挂电机采用普通脉冲接口控制外挂伺服驱动器控制，综合了集中控制的快速性和高精度的特点和脉冲接口成本低的特点。

为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案：

一种工业机器人的驱动控制系统，包括：

主处理器、双口RAM、若干动力学协处理器、信号处理单元、多个功率放大器、若干伺服驱动器，其中，各伺服驱动器及各功率放大器均对应控制一个用于驱动机器人轴的电机；

所述主处理器用于实现机器人轴的轨迹规划，且分别与双口RAM、信号处理单元电连接；

所述双口RAM用于存储各机器人轴的指令数据并与一个动力学协处理器电连接；

若干动力学协处理器依次连接，各动力学协处理器均对应连接若干功率放大器，与双口RAM直接连接的动力学协处理器用于从双口RAM获取各机器人轴的指令数据并传递至与其连接的下级动力学协处理器，各动力学协处理器依次从其上级动力学协处理器获取其对应的机器人轴的指令数据转换成控制信号并传递至与其连接的功率放大器；

所述功率放大器用于将收到的控制信号传递至与其连接的用于控制驱动机器人轴的电机；

所述信号处理单元与伺服驱动器电连接，用于将从主处理器处获取的其对应的机器人轴的轨迹规划转换成控制信号并传递至对应的伺服驱动器；

所述伺服驱动器用于将收到的控制信号传递至与其连接的用于控制驱动机器人轴的电机；

其中，所述动力学协处理器及与伺服驱动器对与其对应连接的每台电机的电流和编码器位置进行采样，从而实现闭环控制。

进一步地，所述机器人轴的指令数据包括每个轴位置指令、速度前馈指令、动力学前馈指令。

进一步地，所述机器人轴的指令数据包括报警故障信息。

进一步地，与所述功率放大器连接的电机驱动的机器人轴为机器人本体轴或本体轴及外部轴，与伺服驱动器连接的电机驱动的机器人轴为机器人外挂轴。

进一步地，与所述双口RAM直接连接的动力学协处理器通过并行地址总线和数据总线每隔固定周期访问一次双口RAM以获取各机器人轴的指令数据。

进一步地，所述周期为100us，具体的周期设置时间可以依据实际情况进行调整。

进一步地，所述动力学协处理器具体是将获取的指令数据通过算法转成PWM控制信号。