0048] 本发明技术方案中，从站电机驱动器包括通讯控制模块、电子凸轮模块及电机控 制模块。其中通讯控制模块接收到通讯帧后，对数据进行校验，根据数据中的地址判断是否 是发送给本机的数据。如果是发送给本机的数据且校验正确，则将解析出的数据发送到电 子凸轮模块，如果出现了校验错误则要求重发。电机控制模块控制电机跟随电子凸轮模块 输出的周期脉冲量，包括位置环、速度环、电流环计算逻辑以及相应的硬件，以及必要的保 护及监控功能，启动一个定位运行时，Delta反解计算模块的运行流程图。
[0049] 本发明公开的Delta机器人分布式控制系统及其控制方法，进行定位运行时，在 主站里进行一次目标点的反解计算，然后通过简单的异步通讯总线将反解得到的各个轴对 应目标点的位置发送到各个轴，各轴根据当前所处位置和目标位置生成凸轮曲线；主站和 从站之间只需要一条虚拟主轴连接，定位运行时，主站发出虚拟主轴，各轴根据虚拟主轴和 凸轮表周期性的计算位置增量，驱动电机运行；主轴发送完成时，机器人运行到目标位置。 结合以上所述可以看出，本发明相比现有技术而言能够降低对主站计算能力的要求、降低 对总线带宽需求、降低布线和排查难度以及提高抗干扰能力。
[0050] 以上所述只是本发明较佳的实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的技术范 围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本发明所保护的范围内。
【主权项】
1. 一种Delta机器人分布式控制系统，其特征在于，所述Delta机器人包括有固定平 台，所述固定平台下方设有运动平台，所述固定平台与运动平台通过三组驱动臂连接，所述 Delta机器人分布式控制系统包括有主站和从站，其中： 所述主站内设有用户程序模块、PTP命令执行模块、Delta反解计算模块、通讯控制模 块、虚拟主轴模块、电子凸轮模块和电机控制模块，其中，所述用户程序模块用于执行用户 编写的逻辑程序，该逻辑程序包含定位指令，在执行定位指令时，PTP命令执行模块获取指 令中的目标点坐标，并发送到Delta反解计算模块，Delta反解计算模块对目标点的坐标进 行一次反解计算，得出目标点对应的各个轴的位置，本轴位置直接发送给本轴的电子凸轮 模块，其他轴的位置通过通讯控制模块发送给各个从站，之后虚拟主轴模块持续发出虚拟 主轴，驱动各轴的电子凸轮运行； 所述从站内设有电机控制模块、电子凸轮模块和通讯模块，所述通讯模块接收到本轴 目标位置后，将参数传递给电子凸轮模块，电子凸轮模块根据这些参数，计算对应的电子凸 轮曲线并保存到凸轮表，接收到虚拟主轴时，根据凸轮表周期性的计算本周期应该发出的 周期脉冲量，电机控制模块每个周期接收电子凸轮模块的输出信号，控制电机运行。2. 如权利要求1所述的Delta机器人分布式控制系统，其特征在于，所述主站中：所述 用户程序模块供于用户编程，在程序的控制下调用Delta机器人定位指令，定位指令包括 直接坐标系下末端执行器的X、Y、Z坐标以及末端执行器的旋转角度等参数，用户程序模块 在定位指令生效后将这些参数传递给PTP命令执行模块； 所述通讯控制模块用于将参数打包发送到对应的电机驱动器； 所述虚拟主轴模块用于在插补运行中周期性的发出数量和速度可控的虚拟主轴。3. 如权利要求1所述的Delta机器人分布式控制系统，其特征在于，所述从站中：通讯 控制模块用于接收控制器发送给本机的参数，对通讯数据进行校验，校验通过后将参数发 送到电子凸轮模块； 电子凸轮模块用于根据设定的曲线类型、目标点位置、当前位置等参数自动计算生产 凸轮曲线，运行时根据虚拟主轴周期计算得到每个周期的周期脉冲量，发送到电机控制模 块； 电机控制模块用于实现电机的控制算法，根据周期脉冲量驱动电机运行，同时反馈电 机的运行状态。4. 如权利要求3所述的Delta机器人分布式控制系统，其特征在于，所述电子凸轮模块 包括： 参数缓冲区，保存通讯控制模块发来的定位控制参数； 电子凸轮曲线计算模块，根据参数计算对应的电子凸轮曲线并保存到凸轮表； 凸轮表，用来保存电子凸轮曲线； 虚拟主轴接收模块，每个周期接收控制器传递过来的虚拟主轴，计算主轴增量； 电子凸轮运行控制模块，每个计算周期根据虚拟主轴和凸轮表计算本周期应该发出的 周期脉冲量，发送给电机控制模块。5. -种Delta机器人分布式控制方法，其特征在于，该控制方法包括：主站将用户编写 程序中的Delta机器人定位指令解析成对应的参数，将参数通过总线发送到从站的电机驱 动器中，电机驱动器接收到有效的数据后将其中的定位运行参数解析出来，发送到电子凸 轮模块，电子凸轮模块在虚拟主轴的驱动下周期性的计算，每个周期计算出周期脉冲量，电 机控制模块根据周期脉冲量驱动电机运行。6. 如权利要求5所述的Delta机器人分布式控制方法，其特征在于，控制系统由一个 主站和两台从站构成，一个主站和两台从站分别对应Delta机器人的三组驱动臂，主站电 机驱动器基于ARM等嵌入式处理器，处理器上运行的用户程序模块用于处理用户编写的程 序，用户编写程序可控制Delta机器人的定位运行，程序判断定位指令满足执行条件时，将 参数送到PTP命令执行模块，PTP命令执行模块根据Delta反解算法计算出目标位置对应 的各关节电机位置。7. 如权利要求6所述的Delta机器人分布式控制方法，其特征在于，所述Delta反解算 法为： 9i=-atan(-Bi土sqrt(Bi2_4AiCi) /2Ai)，i= 1，2, 3 其中：Px、Py、Pz为目标点直角坐标系下X、Y、Z坐标； Ll为主动臂长度； L2为从动臂长度； 9 1为关节Bl角度； 9 2为关节B2角度； 9 3为关节B3角度； R为静平台关节外接圆半径；r为动平台关节外接圆半径。8. 如权利要求7所述的Delta机器人分布式控制方法，其特征在于，计算出0 1、9 2、 0 3后，Delta反解计算模块根据用户预设的机械参数计算出对应各轴电机的目标位置，之 后主站将这些数据发送到本机电子凸轮模块和通讯控制模块，通讯控制模块由通讯的处理 程序及相关通讯接口硬件组成，在接收到Delta反解计算模块发送过来的数据后，将数据 转换成通讯需要的格式，通过接口硬件发送到对应的电机驱动器，在各从站接收完定位运 行参数并生成凸轮曲线后，PTP命令执行模块启动虚拟主轴，开始驱动定位运行。
【专利摘要】本发明公开了一种Delta机器人分布式控制系统，包括有主站和从站，所述主站中的用户程序模块用于执行用户编写的逻辑程序，该逻辑程序包含定位指令，在执行定位指令时，PTP命令执行模块获取指令中的目标点坐标，并发送到Delta反解计算模块，Delta反解计算模块对目标点的坐标进行一次反解计算，得出目标点对应的各个轴的位置，本轴位置直接发送给本轴的电子凸轮模块，其他轴的位置通过通讯控制模块发送给各个从站，之后虚拟主轴模块持续发出虚拟主轴，驱动各轴的电子凸轮运行。本发明相比现有技术而言能够降低对主站计算能力的要求、降低对总线带宽需求、降低布线和排查难度以及提高抗干扰能力。
【IPC分类】G05B19/042
【公开号】CN105223868
【申请号】CN201510638807
【发明人】高大林, 陈阳
【申请人】深圳市微秒控制技术有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年9月30日