本實(shí)用新型涉及服務(wù)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于工業(yè)以太網(wǎng)的服務(wù)機(jī)器人控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)的發(fā)展和人類文明程度的提高，運(yùn)用現(xiàn)代高科技產(chǎn)品——服務(wù)機(jī)器人來(lái)改善生活質(zhì)量和生活自由度成為必然趨勢(shì)。

如圖1所示，現(xiàn)有的傳統(tǒng)服務(wù)機(jī)器人控制系統(tǒng)主要采用樹形拓?fù)淠Ｊ?，控制器要與所有的關(guān)節(jié)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器或傳感器進(jìn)行連接，控制器負(fù)責(zé)所有電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制插補(bǔ)計(jì)算和狀態(tài)控制，控制器負(fù)責(zé)所有的傳感器信息采集控制，還要進(jìn)行人機(jī)界面控制，這種服務(wù)機(jī)器人的系統(tǒng)構(gòu)建模式下有以下幾點(diǎn)問(wèn)題：

1.控制系統(tǒng)的核心處理器需要很高的性能，因?yàn)樗幚硭械年P(guān)節(jié)電機(jī)插補(bǔ)運(yùn)算，需要的運(yùn)算量非常大；

2.針對(duì)不同數(shù)量的電機(jī)或傳感器，控制系統(tǒng)都要增加接口設(shè)計(jì)和布線設(shè)計(jì)，因此，對(duì)應(yīng)每一款服務(wù)機(jī)器人都需要重新設(shè)計(jì)和制作控制器的硬件系統(tǒng)；

3.這種結(jié)構(gòu)帶來(lái)大量的線纜連接，系統(tǒng)可靠性比較差，對(duì)機(jī)器人的空間要求非常嚴(yán)格；

4.每款機(jī)器人都要進(jìn)行軟件的重新設(shè)計(jì)，其中各個(gè)關(guān)節(jié)的插補(bǔ)運(yùn)算和協(xié)同動(dòng)作要求有非常專業(yè)的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)工作量大，擴(kuò)展非常不靈活。

如圖2所示，傳統(tǒng)總線是采用CAN總線、PROFIBUS等總線對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行拓展，用總線把各個(gè)關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)器和傳感器進(jìn)行連接，這種控制方法解決了一部分的系統(tǒng)總線難題，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)復(fù)雜度，提高了系統(tǒng)可靠性?？刂破髫?fù)責(zé)所有電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制插補(bǔ)計(jì)算和狀態(tài)控制，控制器負(fù)責(zé)所有的傳感器信息采集控制?？刂破魍ㄟ^(guò)USB總線與用戶主控進(jìn)行通信。這種服務(wù)機(jī)器人的系統(tǒng)構(gòu)建模式下有以下幾點(diǎn)問(wèn)題：

1.控制系統(tǒng)的核心處理器需要很高的性能，因?yàn)樗幚硭械年P(guān)節(jié)電機(jī)插補(bǔ)運(yùn)算，需要的運(yùn)算量非常大；

2.由于傳統(tǒng)總線傳輸速率不高，并且傳統(tǒng)總線沒(méi)有針對(duì)運(yùn)動(dòng)控制特殊設(shè)計(jì)的同步機(jī)制，所以系統(tǒng)針對(duì)每個(gè)關(guān)機(jī)的插補(bǔ)數(shù)據(jù)傳輸受到一定限制，系統(tǒng)響應(yīng)實(shí)時(shí)性不高、數(shù)據(jù)傳輸慢；

3.每款機(jī)器人都要進(jìn)行軟件的重新設(shè)計(jì)，其中各個(gè)關(guān)節(jié)的插補(bǔ)運(yùn)算和協(xié)同動(dòng)作要求有非常專業(yè)的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)工作量大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，針對(duì)市場(chǎng)上缺乏服務(wù)機(jī)器人控制系統(tǒng)這一現(xiàn)狀，結(jié)合服務(wù)機(jī)器人結(jié)構(gòu)緊湊、內(nèi)部空間小、運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)分散的現(xiàn)狀，依據(jù)機(jī)器人技術(shù)、工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)、智能伺服控制技術(shù)，本實(shí)用新型提供一種基于工業(yè)以太網(wǎng)的服務(wù)機(jī)器人控制系統(tǒng)，具有網(wǎng)絡(luò)化、智能化和實(shí)時(shí)性好等優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所要采用的技術(shù)方案是：一種基于工業(yè)以太網(wǎng)的服務(wù)機(jī)器人控制系統(tǒng)，包括設(shè)置在服務(wù)機(jī)器人上的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)主站、EtherCAT接口和若干個(gè)系統(tǒng)從站，所述運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)主站通過(guò)EtherCAT接口與所述系統(tǒng)從站依次線性連接，每個(gè)系統(tǒng)從站為一個(gè)單元模塊，所述系統(tǒng)從站的單元模塊包括轉(zhuǎn)動(dòng)智能關(guān)節(jié)模塊、直線智能關(guān)節(jié)模塊、數(shù)字I/O控制模塊、模擬量控制模塊和傳感器采集模塊中的一種或幾種，所述系統(tǒng)從站均具有自己的智能控制系統(tǒng)。

轉(zhuǎn)動(dòng)智能關(guān)節(jié)模塊和直線智能關(guān)節(jié)模塊主要是采用了集EtherCAT接口、控制模塊和驅(qū)動(dòng)模塊為一體的智能伺服電機(jī)，從而可以通過(guò)EtherCAT工業(yè)以太網(wǎng)總線控制各個(gè)關(guān)節(jié)的智能伺服電機(jī)，各個(gè)智能關(guān)節(jié)有自己的控制系統(tǒng)，可以自主根據(jù)命令完成動(dòng)作，不需要主站插補(bǔ)，降低了控制系統(tǒng)核心處理器的性能要求；采用EtherCAT工業(yè)以太網(wǎng)作為主通訊接口，最高通訊速率可達(dá)100M，最多容納從站關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)65535個(gè)，滿足多關(guān)節(jié)服務(wù)機(jī)器人對(duì)通訊速度、實(shí)時(shí)性和同步性的要求；每個(gè)電機(jī)或信息采集模塊為一個(gè)從站模塊，各模塊可以根據(jù)需求進(jìn)行自由添加和裁剪，實(shí)現(xiàn)不同服務(wù)機(jī)器人的靈活組合以及對(duì)不同控制對(duì)象的智能控制；各個(gè)關(guān)節(jié)和模塊的連接采用EtherCAT總線，不需要大量的布線，降低了布線的難度，更加適用于空間受限的服務(wù)機(jī)器人。

轉(zhuǎn)動(dòng)智能關(guān)節(jié)模塊：轉(zhuǎn)動(dòng)智能關(guān)節(jié)模塊集成智能控制系統(tǒng)、電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、減速器、絕對(duì)值編碼器等部分，負(fù)責(zé)控制關(guān)節(jié)電機(jī)按照指令進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

直線智能關(guān)節(jié)模塊：直線智能關(guān)節(jié)模塊集成智能控制系統(tǒng)、電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、減速器、絕對(duì)值編碼器等部分，負(fù)責(zé)控制關(guān)節(jié)電機(jī)按照指令進(jìn)行直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

數(shù)字IO控制模塊：集成控制單元，可以通過(guò)總線命令采集輸入數(shù)字信號(hào)，并能輸出IO量，例如，要控制幾個(gè)繼電器和電磁閥的開關(guān)信號(hào)，則此模塊可以通過(guò)主站和工業(yè)以太網(wǎng)依次傳輸過(guò)來(lái)的相應(yīng)命令執(zhí)行輸出操作。例如，外部有幾個(gè)接近開關(guān)等輸入元器件被觸發(fā)，則模塊通過(guò)總線把輸入元器件的信息及時(shí)傳遞給主站。

模擬量控制模塊：把需要采集的模擬量信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理后通過(guò)總線傳送給主站，也可根據(jù)主站發(fā)來(lái)的數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)D/A轉(zhuǎn)換變成模擬量輸出。

傳感器采集模塊：集成常用的機(jī)器人傳感器和控制系統(tǒng)、信號(hào)采集系統(tǒng)等，例如：加速度傳感器、壓電傳感器、紅外傳感器、超聲波傳感器、激光測(cè)距傳感器、溫濕度傳感器、光敏陣列傳感器、氣壓傳感器等等。

系統(tǒng)擴(kuò)展模塊：針對(duì)暫時(shí)未涉及到的功能模塊，該系統(tǒng)留有標(biāo)準(zhǔn)硬件接口、標(biāo)準(zhǔn)軟件協(xié)議，后期可以根據(jù)應(yīng)用設(shè)計(jì)新的模塊無(wú)縫接入系統(tǒng)，使系統(tǒng)擁有良好的擴(kuò)展性。

子系統(tǒng)主站模塊：該模塊是主系統(tǒng)的從站模塊，但是在該模塊上另外集成了一套工業(yè)以太網(wǎng)的主站硬件接口，他可以往下擴(kuò)展連接一套自己的從站模塊，這樣的設(shè)計(jì)模式可以搭建更為復(fù)雜的多級(jí)工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)。使系統(tǒng)擴(kuò)展功能更加強(qiáng)大。

進(jìn)一步，所述系統(tǒng)從站的單元模塊還包括子系統(tǒng)主站，所述子系統(tǒng)主站通過(guò)EtherCAT接口與子系統(tǒng)從站依次線性連接，每個(gè)子系統(tǒng)從站為一個(gè)單元模塊，所述子系統(tǒng)從站的單元模塊包括轉(zhuǎn)動(dòng)智能關(guān)節(jié)模塊、直線智能關(guān)節(jié)模塊、數(shù)字I/O控制模塊、模擬量控制模塊和傳感器采集模塊中的一種或幾種。在主系統(tǒng)下可以設(shè)置子系統(tǒng)，可以直接采用主系統(tǒng)的從站作為子系統(tǒng)的主站，由子系統(tǒng)主站控制子系統(tǒng)的各個(gè)從站，實(shí)現(xiàn)模塊化的管理。

進(jìn)一步，所述轉(zhuǎn)動(dòng)智能關(guān)節(jié)模塊、直線智能關(guān)節(jié)模塊、數(shù)字I/O控制模塊、模擬量控制模塊和傳感器采集模塊中同一種單元模塊的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)。

進(jìn)一步，所述系統(tǒng)從站和所述子系統(tǒng)從站的單元模塊還包括系統(tǒng)擴(kuò)展模塊，所述系統(tǒng)擴(kuò)展模塊的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)。

進(jìn)一步，所述運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)主站和所述子系統(tǒng)主站設(shè)有存儲(chǔ)在FLASH存儲(chǔ)器內(nèi)的運(yùn)動(dòng)控制軟件庫(kù)，所述運(yùn)動(dòng)控制軟件庫(kù)包括運(yùn)動(dòng)控制函數(shù)庫(kù)、控制協(xié)議管理、智能診斷系統(tǒng)、信息采集處理和EtherCAT工業(yè)以太網(wǎng)通信管理。通過(guò)內(nèi)置運(yùn)動(dòng)控制軟件庫(kù)完成常規(guī)和特定結(jié)構(gòu)服務(wù)機(jī)器人的多軸運(yùn)動(dòng)控制算法，二次開發(fā)者可以通過(guò)調(diào)用軟件庫(kù)運(yùn)動(dòng)控制函數(shù)接口即可完成復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制設(shè)計(jì)。運(yùn)動(dòng)控制軟件庫(kù)可以不斷擴(kuò)充，自由裁剪。通過(guò)軟件庫(kù)的設(shè)計(jì)可以大量節(jié)省服務(wù)機(jī)器人開發(fā)者的勞動(dòng)量和設(shè)計(jì)時(shí)間，同時(shí)也降低了開發(fā)者的專業(yè)技術(shù)要求，不需要開發(fā)者進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)學(xué)建模和軟件設(shè)計(jì)。

進(jìn)一步，還包括電源模塊，所述電源模塊為整個(gè)控制系統(tǒng)提供工作電源。

根據(jù)服務(wù)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)形式，對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)的關(guān)節(jié)采用轉(zhuǎn)動(dòng)式智能伺服電機(jī)，對(duì)于直線運(yùn)動(dòng)的末端執(zhí)行器采用直線式智能伺服電機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)式智能伺服電機(jī)和直線式智能伺服電機(jī)均是集電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器、傳動(dòng)部件、檢測(cè)元件和控制器于一體的智能伺服電機(jī)，具有集成度高、結(jié)構(gòu)緊湊、智能化和使用方便等優(yōu)點(diǎn)。

進(jìn)一步，所述轉(zhuǎn)動(dòng)智能關(guān)節(jié)模塊包括轉(zhuǎn)動(dòng)式智能伺服電機(jī)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)式智能伺服電機(jī)包括一體集成在殼體內(nèi)部的控制模塊、驅(qū)動(dòng)模塊和一體化傳動(dòng)電機(jī)，所述一體化傳動(dòng)電機(jī)兩端分別設(shè)有主動(dòng)輸出軸和從動(dòng)輸出軸，所述主動(dòng)輸出軸從殼體一端伸出，所述從動(dòng)輸出軸從殼體另一端伸出，所述控制模塊位于所述驅(qū)動(dòng)模塊上方，且所述控制模塊與所述驅(qū)動(dòng)模塊上下對(duì)插連接形成一個(gè)整體并固定在所述一體化傳動(dòng)電機(jī)一側(cè)的殼體上。

進(jìn)一步，所述直線智能關(guān)節(jié)模塊包括直線式智能伺服電機(jī)，所述直線式智能伺服電機(jī)包括滾珠絲杠和減速器，所述滾珠絲杠與所述減速器的輸出軸一體連接。

運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)采用EtherCAT工業(yè)以太網(wǎng)接口，具有網(wǎng)絡(luò)化、智能化、實(shí)時(shí)性等優(yōu)點(diǎn)，并通過(guò)開發(fā)的運(yùn)動(dòng)控制軟件庫(kù)實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)機(jī)器人的快速開發(fā)，最高通訊速率可達(dá)100M，最多可容納從站關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)65535個(gè)。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)通過(guò)EtherCAT工業(yè)以太網(wǎng)控制服務(wù)機(jī)器人各個(gè)運(yùn)動(dòng)部件，完成傳感器數(shù)據(jù)采集。用戶通過(guò)用戶系統(tǒng)調(diào)用智能運(yùn)動(dòng)控制軟件庫(kù)函數(shù)接口實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)機(jī)器人、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)以及運(yùn)動(dòng)單元的參數(shù)設(shè)置和狀態(tài)監(jiān)測(cè)，并向運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)送控制命令，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)收到命令后將命令解析為對(duì)應(yīng)各個(gè)智能伺服電機(jī)及控制模塊的運(yùn)動(dòng)，并按照設(shè)定的控制參數(shù)通過(guò)EtherCAT工業(yè)以太網(wǎng)完成對(duì)各個(gè)智能伺服電機(jī)及控制模塊的控制。機(jī)器人工作過(guò)程中，智能伺服電機(jī)及控制模塊通過(guò)EtherCAT工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)時(shí)主動(dòng)的向運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)反饋運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及參數(shù)。通過(guò)基于EtherCAT工業(yè)以太網(wǎng)的傳感器采集模塊完成對(duì)服務(wù)機(jī)器人常見傳感器如傾角、加速度、超聲、測(cè)距等的連接及應(yīng)用。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型提供的一種基于工業(yè)以太網(wǎng)的服務(wù)機(jī)器人控制系統(tǒng)，采用EtherCAT工業(yè)以太網(wǎng)與工業(yè)自動(dòng)控制相結(jié)合的方法，利用EtherCAT拓?fù)浣M網(wǎng)，每個(gè)電機(jī)或信息采集模塊為一個(gè)從站模塊，各模塊可以根據(jù)需求進(jìn)行自由添加和裁剪，實(shí)現(xiàn)不同服務(wù)機(jī)器人的靈活組合以及對(duì)不同控制對(duì)象的智能控制，并通過(guò)EtherCAT工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)控制對(duì)象數(shù)量的快速可擴(kuò)展具有網(wǎng)絡(luò)化、智能化和實(shí)時(shí)性好等優(yōu)點(diǎn)；

對(duì)各種典型服務(wù)機(jī)器人控制對(duì)象進(jìn)行歸類，將不同服務(wù)機(jī)器人的控制對(duì)象進(jìn)行歸一化處理，封裝為不同種類的標(biāo)準(zhǔn)控制對(duì)象；對(duì)不同種類的服務(wù)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制進(jìn)行抽象，建立其運(yùn)動(dòng)控制模型、控制功能樹、參數(shù)樹，基于此開發(fā)出服務(wù)機(jī)器人智能運(yùn)動(dòng)控制軟件函數(shù)庫(kù)，在同一套硬件平臺(tái)上采用智能控制軟件庫(kù)實(shí)現(xiàn)不同種類服務(wù)機(jī)器人控制，適用性廣。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是樹形拓?fù)淠Ｊ綑C(jī)器人控制系統(tǒng)的原理示意圖；

圖2是CAN總線機(jī)器人控制系統(tǒng)的原理示意圖；

圖3是本實(shí)用新型最佳實(shí)施例的原理示意圖；

圖4是系統(tǒng)主站的原理示意圖；

圖5是系統(tǒng)從站的原理示意圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的說(shuō)明。此圖為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。

如圖3所示，本實(shí)用新型的一種基于工業(yè)以太網(wǎng)的服務(wù)機(jī)器人控制系統(tǒng)，包括電源模塊以及設(shè)置在服務(wù)機(jī)器人上的系統(tǒng)主站、EtherCAT接口和若干個(gè)系統(tǒng)從站，電源模塊為整個(gè)控制系統(tǒng)的各個(gè)部分提供工作電源，可以根據(jù)不同的模塊提供不同的電源；系統(tǒng)主站通過(guò)USB總線與服務(wù)機(jī)器人用戶系統(tǒng)連接，用戶系統(tǒng)由用戶編程實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)機(jī)器人的系統(tǒng)主站的通信控制和外圍功能控制，系統(tǒng)主站通過(guò)EtherCAT接口與所述系統(tǒng)從站依次線性連接。系統(tǒng)主站集成運(yùn)動(dòng)控制軟件庫(kù)，運(yùn)動(dòng)控制軟件庫(kù)存儲(chǔ)在FLASH存儲(chǔ)器內(nèi)，負(fù)責(zé)對(duì)系統(tǒng)從站單元模塊的通信和控制，運(yùn)動(dòng)控制軟件庫(kù)包括運(yùn)動(dòng)控制函數(shù)庫(kù)、控制協(xié)議管理、智能診斷系統(tǒng)、信息采集處理、EtherCAT工業(yè)以太網(wǎng)通信管理、電機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)算、位置反饋運(yùn)算、模塊診斷系統(tǒng)，所述系統(tǒng)從站均具有自己的智能控制系統(tǒng)。

系統(tǒng)從站具體實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)模塊的運(yùn)動(dòng)和傳感器采集等功能，每個(gè)系統(tǒng)從站為一個(gè)單元模塊，系統(tǒng)從站的單元模塊包括轉(zhuǎn)動(dòng)智能關(guān)節(jié)模塊、直線智能關(guān)節(jié)模塊、數(shù)字I/O控制模塊、模擬量控制模塊、傳感器采集模塊、子系統(tǒng)主站和系統(tǒng)擴(kuò)展模塊中的一種或幾種，系統(tǒng)中同一種單元模塊的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)。

子系統(tǒng)主站通過(guò)EtherCAT接口與子系統(tǒng)從站依次線性連接，每個(gè)子系統(tǒng)從站也為一個(gè)單元模塊，所述子系統(tǒng)從站的單元模塊包括轉(zhuǎn)動(dòng)智能關(guān)節(jié)模塊、直線智能關(guān)節(jié)模塊、數(shù)字I/O控制模塊、模擬量控制模塊、傳感器采集模塊和系統(tǒng)擴(kuò)展模塊中的一種或幾種，子系統(tǒng)從站中還可以擴(kuò)展下一級(jí)的子控制系統(tǒng)，逐級(jí)進(jìn)行擴(kuò)展，子系統(tǒng)中同一種單元模塊的數(shù)量也為一個(gè)或多個(gè)。

系統(tǒng)從站和子系統(tǒng)從站不僅僅包括上述單元模塊，還可以包括其他類型的單元模塊，可以根據(jù)客戶需求任意擴(kuò)展。

如圖4所示，系統(tǒng)主站采用嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)ARM+LIUNX的系統(tǒng)軟硬件方式構(gòu)建，主從站之間的通信為EtherCAT標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)以太網(wǎng)，主要傳輸控制數(shù)據(jù)、各軸插補(bǔ)數(shù)據(jù)、智能傳感器信息采集等信息，系統(tǒng)主站與用戶系統(tǒng)通過(guò)USB總線進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，根據(jù)用戶命令實(shí)時(shí)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制計(jì)算，聯(lián)動(dòng)各個(gè)關(guān)節(jié)電機(jī)，以達(dá)到要求的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)、軌跡規(guī)劃，速度控制等功能。

系統(tǒng)主站除了完成通信等功能外，主要集成了運(yùn)動(dòng)控制軟件庫(kù)功能，給用戶提供多種結(jié)構(gòu)服務(wù)機(jī)器人的一站式解決方案，用戶只需要通過(guò)協(xié)議操作軟件庫(kù)函數(shù)接口，即可完成復(fù)雜的機(jī)器人多關(guān)節(jié)控制。機(jī)器人主站自主協(xié)調(diào)各個(gè)電機(jī)完成機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，這種方式下，機(jī)器人系統(tǒng)獨(dú)立完成所有運(yùn)算，解放了開放人員的工作量，減少了服務(wù)機(jī)器人的開發(fā)時(shí)間。

系統(tǒng)主站還設(shè)有電源管理用于與外部電源連接為系統(tǒng)主站供電。

如圖5所示，系統(tǒng)從站采用ARM嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)作為控制核心，針對(duì)不同的關(guān)節(jié)電機(jī)集成對(duì)應(yīng)要求的減速器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、編碼器等單元。系統(tǒng)從站根據(jù)系統(tǒng)主站的具體控制和數(shù)據(jù)命令實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)并進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作。系統(tǒng)從站可以及時(shí)反饋給系統(tǒng)主站自身的運(yùn)行狀態(tài)，以供系統(tǒng)主站對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行智能診斷。

主從站之間用EtherCAT工業(yè)以太網(wǎng)通信，各個(gè)從站模塊的同步時(shí)間小于1us，保證了多關(guān)機(jī)機(jī)器人插補(bǔ)運(yùn)算的實(shí)時(shí)性，同時(shí)采用線性拓?fù)淠Ｊ?，使得各關(guān)節(jié)布線異常簡(jiǎn)單、可靠。在EtherCAT標(biāo)準(zhǔn)下，從站的數(shù)量可以自由增加和減少，系統(tǒng)擴(kuò)展具有很好的靈活性，系統(tǒng)從站也集成有軟件庫(kù)，主要包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)算、位置反饋處理、以太網(wǎng)通信管理和模塊診斷系統(tǒng)等。

系統(tǒng)從站還設(shè)有電源管理用于與外部電源連接為系統(tǒng)主站供電。

轉(zhuǎn)動(dòng)智能關(guān)節(jié)模塊包括轉(zhuǎn)動(dòng)式智能伺服電機(jī)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)式智能伺服電機(jī)包括一體集成在殼體內(nèi)部的控制模塊、驅(qū)動(dòng)模塊和一體化傳動(dòng)電機(jī)，所述一體化傳動(dòng)電機(jī)兩端分別設(shè)有主動(dòng)輸出軸和從動(dòng)輸出軸，所述主動(dòng)輸出軸從殼體一端伸出，所述從動(dòng)輸出軸從殼體另一端伸出，所述控制模塊位于所述驅(qū)動(dòng)模塊上方，且所述控制模塊與所述驅(qū)動(dòng)模塊上下對(duì)插連接形成一個(gè)整體并固定在所述一體化傳動(dòng)電機(jī)一側(cè)的殼體上。

直線智能關(guān)節(jié)模塊包括直線式智能伺服電機(jī)，所述直線式智能伺服電機(jī)包括滾珠絲杠和減速器，所述滾珠絲杠與所述減速器的輸出軸一體連接。

以上述依據(jù)本實(shí)用新型的理想實(shí)施例為啟示，通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容，相關(guān)的工作人員完全可以在不偏離本實(shí)用新型的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)實(shí)用新型的技術(shù)范圍并不局限于說(shuō)明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定其技術(shù)性范圍。