[实用新型]一种基于模型的多轴机器人控制装置

说明书

本实用新型公开一种基于模型的多轴机器人控制装置，包括图像采集装置、上位机、总线控制模块和关节电机控制模块；图像采集装置与上位机相连接，总线控制模块连接上位机；关节电机控制模块包括关节电机控制单元和关节电机驱动单元，关节电机控制单元与关节电机驱动单元相连接所述关节电机控制模块为若干个；总线控制模块通过控制总线与关节电机控制模块相连接。本实用新型采用模块化分布式的控制方式，搭建整个机器人的控制模型，能够兼容其他厂商的驱动器和机器人。

技术领域

本发明涉及机器人控制技术领域，尤其涉及一种基于模型的多轴机器人控制装置。

背景技术

随着机器人运用领域的不断扩大，人们对于机器人的要求也越来越多，但是传统的机器人控制系统对用户并不开源，这就使得一些个性化的功能不能进行开发，甚至会限制一些先进算法的研究与发展。本发明采用基于模型的开发方式，所有的控制逻辑都用可以在MATLAB或者LABVIEW中进行搭建，不仅可以大大缩减开发周期，还可以使整套控制算法更易理解。

传统机器人控制系统的研发一般会包括需求分析、仿真验证、实物设计、验证测试等环节，但是这些研发环节都是孤立进行的，各个环节使用的开发平台不同，甚至开发人员也不同，这就会导致开发周期过长、效率低下等问题。而且传统开发方式一般采用手工编程，这种方式难度大、错误多，对于后期的测试与验证也带来巨大的困难。

目前出现了基于模型的开发，这种开发方式也可以采用统一的开发平台，采用图形化编程方式进行代码自动生成，但是因其需要将代码下载至特定的控制芯片中，从而导致其没有在线修改参数和实时状态显示的功能，而且需要开发一块控制板，这又增加了研发周期。

现有技术中，多关节机器人一体化协同控制装置公开的多关节机器人一体化协同控制装置在进行系统测试与验证时，没有合适的第三方测试监控软件，不方便对机器人实验数据进行采集。一种多关节机器人一体化协同控制装置将机器人轨迹规划算法以及各个关节的控制算法都放在主控芯片中，增加了主控芯片的运算负担。一种多关节机器人一体化协同控制装置主控与各个关节之间的通信采用的是并口总线通信，通信距离短而且会占用主控芯片大量资源。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种基于模型的多轴机器人控制装置，采用模块化装置，分布式控制，能够兼容其他厂商的驱动器和机器人。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种基于模型的多轴机器人控制装置，

包括图像采集装置、上位机、总线控制模块和关节电机控制模块；图像采集装置与上位机相连接，总线控制模块连接上位机；

关节电机控制模块包括关节电机控制单元和关节电机驱动单元，关节电机控制单元与关节电机驱动单元相连接

所述关节电机控制模块为若干个；

总线控制模块通过控制总线与关节电机控制模块相连接。

还包括代码生成模块，所述代码生成模块包括仿真器接口单元和硬件代码生成器，上位机、仿真器接口单元和硬件代码生成器依次顺序连接，图像采集装置、总线控制模块都与硬件代码生成控制器相连接。

较优地，图像采集装置安装在多轴机器人的末端执行器上随着机器人运动，图像采集装置视野正对着工件的工作台。

较优地，图像采集装置安装在固定的支架上，图像采集装置视野正对着工件的工作台并且视野无遮挡。

所述硬件代码生成控制器包括第一电源模块、第一处理器模块、串口通信模块和图像传输模块；串口通信模块、图像传输模块都与第一处理器模块相连接，图像传输模块与图像采集装置相连接；上位机与串口通信模块相连接，第一处理器模块与总线控制模块相连接。

所述控制总线为RS-485总线、CAN总线或者EtherCat总线。