基于IPC的开放式工业机器人控制系统的制作方法

本发明涉及机器人控制技术领域，尤其涉及一种基于ipc的开放式工业机器人控制系统。

背景技术：

开放性是现代机器人控制系统的实现目标之一。开放式工业机器人控制系统采用基于工业计算机(ipc)结合运动控制卡的结构形式。并借鉴orc(openrobotcontroller)等典型的机器人控制系统软件体系结构设计了分层模块化的软件系统,使得现有的机器人控制系统只需要做少量的修改就能应用到不同的场合。

现代化工业生产和机器人研制,要求工业机器人具有更大的柔性和更强大的编程环境，以适应不同的应用场合。不同的应用领域需要机器人控制系统,能够集成不同的周边设备和多种软件功能模块,并且希望控制系统可以在不同的软硬件平台间进行移植。目前，开放式机器人控制系统的研究主要工作集中在：机器人控制结构的定义，实现系统部件的模块化，接口的标准化，提高软件代码的复用性、效率、可维护性等，为用户提供方便的任务描述和编程环境。

技术实现要素：

本发明就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种基于ipc的开放式工业机器人控制系统。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，包括工控机ipc及运动控制卡pmac，所述工控机与运动控制卡pmac通过pci总线或dpram通讯连接。

所述工控机与示教盒通过usb通讯，所述工控机与其他机器人通过工业以太网通讯。

所述运动控制卡与伺服放大器相连，所述伺服放大器与控制机器人运动的伺服电机相连；所述运动控制卡还与一i/0接口板相连，该i/o接口板与限位开关相连，实现机器人的位置控制。

作为本发明的一种优选方案，所述伺服放大器包括伺服放大电路。

作为本发明的另一种优选方案，所述伺服放大电路包括用以接收伺服电机模拟信号的接收端、用以提供主控单元反馈信号的输出端，所述接收端与输出端之间耦接有：稳压部，用以转换电源电压输出一基准电压；电压跟随器，接收基准电压并输出跟随电压；模拟放大单元，其输入端接收伺服电机模拟信号，同时还接收所述跟随电压，并输出放大信号。

与现有技术相比本发明有益效果。

随着机器人在工业应用的普及，机器人控制系统应该设计为可以根据需要进行改造，可以很容易集成新的硬件以及添加新的软件模块，以适应更广泛的应用环境。基于ipc的机器人控制系统提供了很好的开放条件，为具有开放性提供了更好的平台。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。本发明保护范围不仅局限于以下内容的表述。

图1是本发明原理框图。

图2是本发明伺服放大电路结构框图。

具体实施方式

如图1-2所示，本发明包括工控机ipc及运动控制卡pmac，所述工控机与运动控制卡pmac通过pci总线或dpram通讯连接。

所述工控机与示教盒通过usb通讯，所述工控机与其他机器人通过工业以太网通讯。

所述运动控制卡与伺服放大器相连，所述伺服放大器与控制机器人运动的伺服电机相连；所述运动控制卡还与一i/0接口板相连，该i/o接口板与限位开关相连，实现机器人的位置控制。

作为本发明的一种优选方案，所述伺服放大器包括伺服放大电路。

作为本发明的另一种优选方案，所述伺服放大电路包括用以接收伺服电机模拟信号的接收端、用以提供主控单元反馈信号的输出端，所述接收端与输出端之间耦接有：稳压部，用以转换电源电压输出一基准电压；电压跟随器，接收基准电压并输出跟随电压；模拟放大单元，其输入端接收伺服电机模拟信号，同时还接收所述跟随电压，并输出放大信号。所述接收端接收的伺服电机模拟信号包括第一模拟信号m1-inma和第二模拟信号m1-inpa，接收端接收伺服电机输出的模拟信号，通过模拟放大电路实现信号的放大处理，并输出给主控单元，主控单元可以为单片机。

伺服轴的控制通过pmac运动程序来完成。pc机完成上层的运动规划，通过解释器将机器人操作指令解释为pmac的运动程序,下载到pmac中执行,伺服运动完全可以只用pmac系统软件以及运动程序来实现。使用pmac的acc-32aa板实现机器人本体的限位、零位以及其他外部设备的i/o量输入输出，i/o的处理功能转移到pc机上来实现而不使用pmac内置的plc功能是为了适应不同类型的运动控制卡。

采用dpram方式，在数据存取时不需要经过通讯口发送命令和等待响应,同时pmac提供了许多自动数据反馈功能，用户还可以通过使用pmac的m变量来指定dpram中还没有被使用的寄存器。主机使用dpram可以实时向pmac重复下载位置数据,可以从pmac重复快速地获得状态信息,如伺服电机的状态、位置、速度等数据,因此系统实时性显著提高。

随着机器人在工业应用的普及，机器人控制系统应该设计为可以根据需要进行改造，可以很容易集成新的硬件以及添加新的软件模块，以适应更广泛的应用环境。基于ipc的机器人控制系统提供了很好的开放条件，为具有开放性提供了更好的平台。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及机器人控制技术领域，尤其涉及一种基于IPC的开放式工业机器人控制系统。基于IPC的机器人控制系统提供了很好的开放条件，为具有开放性提供了更好的平台。包括工控机IPC及运动控制卡PMAC，所述工控机与运动控制卡PMAC通过PCI总线或DPRAM通讯连接；所述工控机与示教盒通过USB通讯，所述工控机与其他机器人通过工业以太网通讯；所述运动控制卡与伺服放大器相连，所述伺服放大器与控制机器人运动的伺服电机相连；所述运动控制卡还与一I/0接口板相连，该I/O接口板与限位开关相连，实现机器人的位置控制。

技术研发人员：葛秋红
受保护的技术使用者：沈阳益泰科信息咨询有限公司
技术研发日：2017.11.23
技术公布日：2019.05.31