本發(fā)明屬于控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)器人控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

工業(yè)機(jī)器人是包括計算機(jī)、自動化、機(jī)電一體化、通訊、材料等多學(xué)科綜合的一個平臺。在現(xiàn)代工業(yè)中，自動化表現(xiàn)的越來越突出，并且也促使著工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域發(fā)生著翻天覆地的變化。

現(xiàn)有的六自由度機(jī)器人控制系統(tǒng)中，運(yùn)行效率不高，容易發(fā)生故障，無法更好的滿足控制者對被控機(jī)器人的控制需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題為提供一種機(jī)器人控制系統(tǒng)，從而靈活的實(shí)現(xiàn)對被控機(jī)器人的多樣化控制。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種機(jī)器人控制系統(tǒng)，包括控制器、若干伺服驅(qū)動器和若干伺服交流電機(jī)，所述控制器使用CODESYS平臺作為實(shí)時內(nèi)核，所述控制器包括相互連接的示教器和工控機(jī)，所述示教器和所述工控機(jī)上皆設(shè)有無線模塊，所述工控機(jī)分別與若干所述伺服驅(qū)動器連接，所述伺服交流電機(jī)與伺服驅(qū)動器連接、且數(shù)量相對應(yīng)，所述工控機(jī)還連接有IO通訊模塊、電源和警報器，所述工控機(jī)根據(jù)伺服驅(qū)動器的運(yùn)行來控制警報器的運(yùn)行。

進(jìn)一步地，所述示教器與所述工控機(jī)通過TCP/IP通訊連接。

進(jìn)一步地，所述工控機(jī)與所述伺服驅(qū)動器通過EtherCAT連接。

進(jìn)一步地，所述工控機(jī)設(shè)有3個RS-232接口、4個USB2.0接口。

進(jìn)一步地，所述示教器包括按鍵模塊和觸屏顯示器模塊。

進(jìn)一步地，所述觸屏顯示器模塊上還設(shè)有指紋識別模塊。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于：該系統(tǒng)具有較強(qiáng)的反應(yīng)特性；具有控制軸的能力，能夠和伺服驅(qū)動系統(tǒng)對接，從而精準(zhǔn)地控制伺服電機(jī)；具有靈活的通信接口，能夠處理各級控制和反饋信息；具備優(yōu)良的可靠性、穩(wěn)定性、可擴(kuò)展性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-控制器 2-伺服驅(qū)動器 3-伺服交流電機(jī) 4-示教器 5-工控機(jī) 6-無線模塊 7-IO通訊模塊 8-電源 9-警報器 10-按鍵模塊 11-觸摸顯示器模塊 12-指紋識別模塊

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示，一種機(jī)器人控制系統(tǒng)，包括控制器1、若干伺服驅(qū)動器2和若干伺服交流電機(jī)3，控制器1使用CODESYS平臺作為實(shí)時內(nèi)核，控制器1包括相互連接的示教器4和工控機(jī)5，示教器4和工控機(jī)5上皆設(shè)有無線模塊6，工控機(jī)5分別與若干伺服驅(qū)動器2連接，伺服交流電機(jī)3與伺服驅(qū)動器2連接、且數(shù)量相對應(yīng)，工控機(jī)5還連接有IO通訊模塊7、電源8和警報器9，工控機(jī)5根據(jù)伺服驅(qū)動器2的運(yùn)行來控制警報器9的運(yùn)行。

具體地，控制器1主體使用工業(yè)嵌入式計算機(jī)，核心采用德國CODESYS運(yùn)動控制內(nèi)核，通過軟PLC的方式，取代原來運(yùn)動控制卡的控制方式，使用標(biāo)準(zhǔn)的IEC61131-3語言，所有的運(yùn)動控制算法都是通過軟件算法實(shí)現(xiàn)，大大降低機(jī)器人編程人員的技術(shù)要求，并且能夠?qū)崿F(xiàn)不同平臺上的移植，代碼可重用性高，維護(hù)簡單，使自主研發(fā)機(jī)器人控制器成為可能。并且CODESYS軟件環(huán)境集成，運(yùn)動控制，可視化，以及基本邏輯控制，可以在本控制器1上，直接進(jìn)行運(yùn)動控制算法添加，以及示教器界面編寫。

示教器4與工控機(jī)5通過TCP/IP通訊連接。工控機(jī)5與伺服驅(qū)動器2通過EtherCAT連接。EtherCAT具有靈活的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，幾乎支持所有的拓?fù)漕愋停缇€型、樹型、星型等。EtherCAT在物理層可以使用100BASE-TX雙絞線、100BASE-FX光纖或者LVDS，還可以通過交換機(jī)或者介質(zhì)轉(zhuǎn)換器來實(shí)現(xiàn)不同的以太網(wǎng)布線組合?？焖僖酝饩W(wǎng)物理層允許兩個設(shè)備之間電纜的最長長度為100m，整個網(wǎng)絡(luò)最多可以連接65535個設(shè)備。

EtherCAT使網(wǎng)絡(luò)性能達(dá)到了一個新境界。借助從站硬件的集成和網(wǎng)絡(luò)控制器中主站直接內(nèi)存存取的特性，整個協(xié)議的處理過程能夠都在硬件中實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中1000個I/O的更新時間只需30μs，其中還包括I/O周期。單個的以外網(wǎng)幀最多可以進(jìn)行1486字節(jié)的過程數(shù)據(jù)交換，這相當(dāng)于12000個數(shù)字輸入和輸出，而傳送這些數(shù)據(jù)耗時僅為300μs。

EtherCAT設(shè)備可以包容其它以太網(wǎng)協(xié)議，具備標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)設(shè)備的一切特性。主站的作用與第2層交換機(jī)所起的作用一樣，可按照編址信息將以太網(wǎng)幀重新定向到相應(yīng)的設(shè)備。因此，集成萬維網(wǎng)服務(wù)器、電子郵件和FTP傳送等所有的因特網(wǎng)技術(shù)都可以在EtherCAT的環(huán)境應(yīng)用[35]。

EtherCAT技術(shù)是完全兼容以太網(wǎng)并真正開放的。它與其他以太網(wǎng)設(shè)備與協(xié)議并存于統(tǒng)一總線，標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)設(shè)備可通過集線器端子連接至一個EtherCAT系統(tǒng)，該端子并不會影響循環(huán)時間。

EtherCAT擁有多種機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了安全功能，采用技術(shù)可行且經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法，使以太網(wǎng)技術(shù)可以向下延伸至I/O級。EtherCAT可將因特網(wǎng)技術(shù)嵌入到簡單設(shè)備中，最大化地利用了以太網(wǎng)所提供的巨大寬帶，是一種實(shí)時性能優(yōu)越且成本低廉的開放性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

綜上可知，EtherCAT具有高速、高同步精度以及高有效數(shù)據(jù)率等特點(diǎn)，能夠勝任多軸運(yùn)動控制系統(tǒng)中對實(shí)時性、可靠性和抗干擾性的嚴(yán)格要求，且其系統(tǒng)配置簡單，實(shí)現(xiàn)成本較低。

工控機(jī)5板載Intel@AtomTMD425處理器，處理頻率可達(dá)1.8GHZ，內(nèi)建ICH9M芯片組；工控機(jī)5設(shè)有3個RS-232接口、4個USB2.0接口。示教器4包括按鍵模塊9和觸屏顯示器模塊10，輸入方式更加多樣，互相備份，保證運(yùn)行正常。觸屏顯示器模塊11上還設(shè)有指紋識別模塊12，對使用者進(jìn)行識別，保證操作安全。

該系統(tǒng)具有較強(qiáng)的反應(yīng)特性；具有控制軸的能力，能夠和伺服驅(qū)動系統(tǒng)對接，從而精準(zhǔn)地控制伺服電機(jī)；具有靈活的通信接口，能夠處理各級控制和反饋信息；具備優(yōu)良的可靠性、穩(wěn)定性、可擴(kuò)展性。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。