专利名称：机器人运动控制集成系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机器人运动控制集成系统。
背景技术：
在工业机器人的自动化生产线中，经常采用可编程逻辑控制器(PLC)来实现对工业机器人的控制。可编程逻辑控制器使用标准的编程语言和简单便捷操作界面吸引了广大用户，但是在运动控制方面非其所长。工业机器人一般采用4-6个轴通过并联和/或串联的方式联接。因此，工业机器人的运动过程一般极为复杂。为此，可以考虑采用运动控制器(Motion Controller)实现对工业机器人复杂运动过程进行高效且精确的控制，但是现在机器人控制的编程语言往往是其厂商定制的专用编程语言和环境，用户需要通过专门的培训才能利用此类编程语言来控制工业机器人。用户为此不得不耗费大量时间和精力来掌握此类编程语言，这就大大降低了用户满意度。
实用新型内容本实用新型提供了一种机器人运动控制集成系统，旨在对PLC与运动控制器进行有效组合，使二者能够相互之间取长补短。具体而言，本实用新型提供一种机器人运动控制集成系统，包括可编程逻辑控制器；运动控制器，该运动控制器与可编程逻辑控制器双向通信连接；伺服驱动器，该伺服驱动器与运动控制器双向通信连接，并且该伺服驱动器驱动连接到机器人；其中，可编程逻辑控制器、运动控制器、伺服驱动器均集成在中央处理单元中。更优选地，在可编程逻辑控制器与运动控制器之间所采用的通信介质是共享的内存储器。更优选地，在运动控制器与伺服驱动器之间所采用的通信介质是共享的内存储器。由于本实用新型对PLC和运动控制器进行有效组合，使二者相互取长补短，既实现了对机器人的高效且精确的控制，又可以采用标准化编程语言且操作界面简便快捷。另外，本实用新型的机器人运动控制集成系统高度集成在CPU中，信息传送将更为快捷精确，大大降低了信号延迟且减少了信号损失。
图I示出根据本实用新型的组合采用PLC和运动控制器对机器人进行运动控制的系统结构不意图。
具体实施方式
本实用新型将PLC的软控制引擎和运动控制器的软引擎运行在同一中央处理单CN 202735721 U
书
明
说
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元(CPU)模块，并提供共享内存作为它们之间的通信介质，从而形成总控制系统对机器人进行运动控制。由于本实用新型对PLC和运动控制器进行有效组合，使二者相互取长补短，既实现了对机器人的高效且精确的控制，又可以采用标准化编程语言且操作界面简便快捷。需要注意的是，上文所提到的CPU并不限于特定类型，可以是普通台式机中的 CPU，也可以是笔记本上的CPU，甚至可以是用户根据自身需求专门定制的CPU。在下文中，将详细描述本实用新型的具体技术方案。图I示出根据本实用新型的组合采用PLC和运动控制器对机器人进行运动控制的系统结构示意图。如图I所示，PLC与运动控制器构成双向通信连接，随后，运动控制器接着与伺服驱动器进行双向通信连接，伺服驱动器驱动连接至机器人。如图I所示，PLC、运动控制器、伺服驱动器均集成在CPU中，PLC可以分析并执行根据IEC61131-3标准所定义的可编程逻辑控制器语言。优选地，在PLC与运动控制器之间所采用的通信介质可以是共享的内存储器，这就使PLC与运动控制器之间的通信更为方便快捷。类似地，在运动控制器与伺服驱动器之间所采用的通信介质也可以是共享的内存储器。如上文所提，PLC、运动控制器、伺服驱动器均集成在CPU中，因此它们相互之间可以直接进行信息传送，而不需要特意通过系统总线进行连接。因此，上述三者之间的信息传送将更为快捷精确，因为信号传送如果通过系统总线进行将会或多或少地造成延迟和/或导致信号损失。由于PLC的存在，用户可以通过标准化编程语言在操作界面上方便地进行控制操作，通过CPU向伺服驱动器发出控制指令。由于CPU中包含运动控制器，由此就可以确保(PU对伺服驱动器进行高效且精确的控制。上文提到，工业机器人一般采用4-6个轴通过并联和/或串联的方式联接。因此，当用户进行控制操作并发出控制指令时，运动控制器可以将这一运动控制指令分解成机器人上的运动轴的各种运动指令，从而实现对机器人的高效精确的运动控制。伺服驱动器在接收到来自CPU的指令后随即根据这一控制指令对机器人进行驱动，特别地，控制机器人上的电机，由此使机器人可以按照用户的意图进行精确运动。例如，伺服驱动器可以根据来自CPU的指令对机器人的电机进行速度环、位置环、力矩环控制。上文提到，PLC与运动控制器之间，以及运动控制器与伺服驱动器之间，都进行双向通信连接。这就意味着，机器人的运动状况也可以经由伺服驱动器、运动控制器通过操作界面反馈给用户，由此使用户可以根据反馈回的机器人运动状况实时地调整机器人的运动。由于本实用新型对PLC和运动控制器进行有效组合，使二者相互取长补短，既实现了对机器人的高效且精确的控制，又可以采用标准化编程语言且操作界面简便快捷。另外，本实用新型的机器人运动控制集成系统高度集成在CPU中，信息传送将更为快捷精确，大大降低了信号延迟且减少了信号损失。本领域技术人员还可以理解的是，本实用新型的保护范围并不仅限于上述实施例，所有对本实用新型的等同变换均落在本实用新型的范围内。
权利要求1.一种机器人运动控制集成系统，其特征在于，包括可编程逻辑控制器；运动控制器，该运动控制器与可编程逻辑控制器双向通信连接；伺服驱动器，该伺服驱动器与运动控制器双向通信连接，并且该伺服驱动器驱动连接到机器人；其中，可编程逻辑控制器、运动控制器、伺服驱动器均集成在中央处理单元中。
2.根据权利要求I所述的机器人运动控制集成系统，其特征在于，在可编程逻辑控制器与运动控制器之间所采用的通信介质是共享的内存储器。
3.根据权利要求I所述的机器人运动控制集成系统，其特征在于，在运动控制器与伺服驱动器之间所采用的通信介质是共享的内存储器。
专利摘要本实用新型提供一种机器人运动控制集成系统，包括可编程逻辑控制器；运动控制器，该运动控制器与可编程逻辑控制器双向通信连接；伺服驱动器，该伺服驱动器与运动控制器双向通信连接，并且该伺服驱动器驱动连接到机器人，其中，可编程逻辑控制器、运动控制器、伺服驱动器均集成在中央处理单元中。由于本实用新型对PLC和运动控制器进行有效组合，使二者相互取长补短，既实现了对机器人的高效且精确的控制，又可以采用标准化编程语言且操作界面简便快捷。另外，本实用新型的机器人运动控制集成系统高度集成在CPU中，信息传送将更为快捷精确，大大降低了信号延迟且减少了信号损失。
文档编号G05B19/04GK202735721SQ20122038611
公开日2013年2月13日 申请日期2012年8月1日 优先权日2012年8月1日
发明者张毅成, 张晖, 杨超, S·萨尔莱 申请人:Abb技术有限公司