一种采用EtherCAT通讯的电力巡检机器人系统的制作方法

一种采用ethercat通讯的电力巡检机器人系统
技术领域
1.本实用新型涉及工业自动化控制领域，尤其涉及一种采用ethercat通讯的电力巡检机器人系统。


背景技术：

2.随着国家电网规模的日益扩大，安全理念已成为电网企业文化最核心的一部分，人身、电网、设备安全是一切工作的前提与基础。然而，目前还存在操作人误操作、登高作业危险系数高、输电线路有异物悬挂不好清理等现实问题，随着工业自动化水平的提高，更多领域采用工业机器人代替人工工作，但是机器人的控制对速度和精度提出越来越高的要求，为保证工业机器人精确完成动作和作业，其相应的控制系统显得尤为重要，传统的机械臂控制系统通信方式底线响应时间过长，需要多种协议转换，无法满足多样化的通讯需求，从而影响机械臂的响应速度。


技术实现要素：

3.本实用新型是为了现有技术的工业机器人通信方式响应时间过长的问题，提供一种基于ethercat的工业机器人系统。
4.为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.一种采用ethercat通讯的电力巡检机器人系统，包括六轴机械臂、机械臂控制系统，所述机械臂控制系统包括pc机、ethercat主站控制单元、若干ethercat从站控制单元，所述pc机上设有第一ads端口，所述若干ethercat主站控制单元设有对应若干从站ads端口，所述pc机与ethercat主站之间通过所述第一ads端口和从站ads端口对应连接，所述ethercat从站控制单元通过ethercat分别与ethercat主站控制单元通信连接。采用ethercat控制单元主从式控制，有效避免了报文冲突，所以通讯具有良好的实时性，大大缩短机械臂各个关节的响应时间。
6.作为优选，所述六轴机械臂包括指示单元、若干传感器、伺服单元和位置反馈单元，所述指示单元、若干传感器、伺服单元和位置反馈单元为从站单元，所述从站单元分别与对应ethercat从站控制单元连接。
7.作为优选，所述ethercat主站控制单元包括存储单元、以太网网络接口以及网络接口卡，所述网络接口卡内部集成有太网控制单元和数据收发器。
8.作为优选，所述ethercat从站控制单元包括esc芯片、从站寄存单元、从站单元接口，以太网网络接口，esc芯片接收ethercat主站控制单元传输来的数据并寄存在从站寄存单元中以供从站单元调用。
9.作为优选，所述六轴机械臂包括底座，与所述底座通过第一关节旋转配合的第一轴机械臂，与所述第一轴机械臂通过第二关节旋转配合的第二轴机械臂、与所述第二轴机械臂通过第三关节旋转配合的第三轴机械臂、与所述第三轴机械臂通过第四关节旋转配合的第四轴机械臂、与所述第四轴机械臂旋转通过第五关节配合的第五轴机械臂和与所述第
五轴机械臂通过第六关节旋转配合的第六轴机械臂，所述第六机械臂末端设有用于连接末端执行器的法兰。
10.作为优选，所述伺服单元包括伺服电机，所述伺服电机型号为am8111伺服型电机。
11.作为优选，所述指示单元为若干指示灯。
12.综上所述，本实用新型具有如下有益效果：采用ethercat控制单元主从式控制，有效避免了报文冲突，所以通讯具有良好的实时性，大大缩短机械臂各个关节的响应时间。
附图说明
13.图1是本实用新型一实施例的系统框图。
14.图2是本实用新型一实施例ethercat主从站运行示意图。
具体实施方式
15.下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。
16.实施例：
17.如图1和图2所示的一种采用ethercat通讯的电力巡检机器人系统，包括六轴机械臂，所述六轴机械臂包括底座，与所述底座通过第一关节旋转配合的第一轴机械臂，与所述第一轴机械臂通过第二关节旋转配合的第二轴机械臂、与所述第二轴机械臂通过第三关节旋转配合的第三轴机械臂、与所述第三轴机械臂通过第四关节旋转配合的第四轴机械臂、与所述第四轴机械臂旋转通过第五关节配合的第五轴机械臂和与所述第五轴机械臂通过第六关节旋转配合的第六轴机械臂。所述第六机械臂末端设有用于连接末端执行器的法兰。
18.工业机器人系统包括机械臂控制系统，所述机械臂控制系统包括pc机、ethercat主站控制单元、若干ethercat从站控制单元，所述pc机上设有第一ads端口，所述若干ethercat主站控制单元设有对应若干从站ads端口，所述pc机与ethercat主站之间通过所述第一ads端口和从站ads端口对应连接，所述ethercat从站控制单元通过ethercat分别与ethercat主站控制单元通信连接。ethercat主站控制单元包括主站存储单元、以太网网络接口和网络接口卡，所述网络接口卡内部集成有太网控制单元和数据收发器。ethercat从站控制单元包括esc芯片、从站存储单元、从站单元接口，以太网网络接口，esc芯片接收ethercat主站控制单元传输来的数据并寄存在从站存储单元中以供从站单元调用。
19.所述从站单元包括机械臂的指示灯、若干传感器，以及所述关节的伺服单元和位置反馈单元，所述指示灯、若干传感器、伺服单元和位置反馈单元分别与对应ethercat从站控制单元连接，伺服单元采用am8111伺服型电机。机械臂采用ethercat控制单元主从式控制，有效避免了报文冲突，所以通讯具有良好的实时性，大大缩短机械臂各个关节的响应时间。
20.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
21.尽管本文较多地使用了thercat、 ads协议、机械臂等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释
成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。


技术特征：
1.一种采用ethercat通讯的电力巡检机器人系统，其特征在于，包括六轴机械臂、机械臂控制系统，所述机械臂控制系统包括pc机、ethercat主站控制单元、若干ethercat从站控制单元，所述pc机上设有第一ads端口，所述若干ethercat主站控制单元设有对应若干从站ads端口，所述pc机与ethercat主站之间通过所述第一ads端口和从站ads端口对应连接，所述ethercat从站控制单元通过ethercat分别与ethercat主站控制单元通信连接。2.根据权利要求1所述的一种采用ethercat通讯的电力巡检机器人系统，其特征在于，所述六轴机械臂包括指示单元、若干传感器、伺服单元和位置反馈单元，所述指示单元、若干传感器、伺服单元和位置反馈单元为从站单元，所述从站单元分别与对应ethercat从站控制单元连接。3.根据权利要求2所述的一种采用ethercat通讯的电力巡检机器人系统，其特征在于，所述ethercat主站控制单元包括存储单元、以太网网络接口以及网络接口卡，所述网络接口卡内部集成有太网控制单元和数据收发器。4.根据权利要求3所述的一种采用ethercat通讯的电力巡检机器人系统，其特征在于，所述ethercat从站控制单元包括esc芯片、从站寄存单元、从站单元接口，以太网网络接口，esc芯片接收ethercat主站控制单元传输来的数据并寄存在从站寄存单元中以供从站单元调用。5.根据权利要求2所述的一种采用ethercat通讯的电力巡检机器人系统，其特征在于，所述六轴机械臂包括底座，与所述底座通过第一关节旋转配合的第一轴机械臂，与所述第一轴机械臂通过第二关节旋转配合的第二轴机械臂、与所述第二轴机械臂通过第三关节旋转配合的第三轴机械臂、与所述第三轴机械臂通过第四关节旋转配合的第四轴机械臂、与所述第四轴机械臂旋转通过第五关节配合的第五轴机械臂和与所述第五轴机械臂通过第六关节旋转配合的第六轴机械臂，所述第六轴机械臂末端设有用于连接末端执行器的法兰。6.根据权利要求2-5任一项所述的一种采用ethercat通讯的电力巡检机器人系统，其特征在于，所述伺服单元包括伺服电机，所述伺服电机型号为am8111伺服型电机。7.根据权利要求6所述的一种采用ethercat通讯的电力巡检机器人系统，其特征在于，所述指示单元为若干指示灯。

技术总结
本实用新型公开了一种采用EtherCAT通讯的电力巡检机器人系统，包括六轴机械臂、机械臂控制系统，所述机械臂控制系统包括PC机、EtherCAT主站控制单元、若干EtherCAT从站控制单元，所述PC机上设有第一ADS端口，所述若干EtherCAT主站控制单元设有对应若干从站ADS端口，所述PC机与EtherCAT主站之间通过所述第一ADS端口和从站ADS端口对应连接，所述EtherCAT从站控制单元通过EtherCAT分别与EtherCAT主站控制单元通信连接。采用EtherCAT控制器主从式控制，有效避免了报文冲突，所以通讯具有良好的实时性，大大缩短机械臂各个关节的响应时间。间。间。


技术研发人员：黄旻 江杰迪 杨帆 陈磊 蔡启 孙圆正 孙明广 高攀 施海峰 袁国珍 高忠旭 王晓明 樊卡
受保护的技术使用者：国网浙江省电力有限公司海宁市供电公司
技术研发日：2021.12.31
技术公布日：2022/8/5