六軸驅(qū)控一體工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)
發(fā)布日期：2023-02-23 瀏覽量：1
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【所屬領(lǐng)域】
智能制造
【成果介紹】
傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人控制和驅(qū)動分離，即采用一個獨立運動控制器控制多個獨立伺服驅(qū)動器的形式，存在集成度低、體積大、成本高等問題。本成果開發(fā)的六軸驅(qū)控一體工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)由工業(yè)機(jī)器人控制軟件和伺服驅(qū)動系統(tǒng)組成，主要特點有：
（1）基于多核的SoC芯片，通過片內(nèi)總線實現(xiàn)控制系統(tǒng)和驅(qū)動系統(tǒng)的高速互聯(lián)通信，保證信息傳輸?shù)母咝院头€(wěn)定性。機(jī)器人控制算法和六軸驅(qū)動系統(tǒng)共用一個芯片中不同的內(nèi)核完成，實現(xiàn)高度集成。 
六軸驅(qū)控一體控制框圖
（2）針對傳統(tǒng)機(jī)器人六軸無法高精度同步問題，本成果六軸驅(qū)控一體系統(tǒng)內(nèi)部集成了基于相鄰交叉耦合的六軸同步控制算法。在驅(qū)動模塊內(nèi)部會對每軸反饋信號進(jìn)行同步控制策略處理，并引入一種基于電流動態(tài)調(diào)整的補(bǔ)償系數(shù)，解決傳統(tǒng)相鄰交叉耦合結(jié)構(gòu)補(bǔ)償響應(yīng)慢、同步精度不高的缺點，同步誤差補(bǔ)償周期短，具有更快的同步控制響應(yīng)和更高的靈活性。
六軸同步控制框架
【成果展示】
【技術(shù)優(yōu)勢】
1．更高的控制性能，更低的成本
具有傳統(tǒng)總線型控制系統(tǒng)優(yōu)點的同時，還能夠充分共享數(shù)據(jù)?？刂撇糠帜芾抿?qū)動部分的信息進(jìn)行控制，為在智能控制算法提供了一個便利平臺。同時基于驅(qū)動和控制系統(tǒng)的硬件高度集成，空間占用小，成本低。
2、更短的電流環(huán)周期，更高的計算精度
由高性能SoC片內(nèi)FPGA實現(xiàn)硬件電流環(huán)計算，電流環(huán)周期低至5us，是通用伺服驅(qū)動器的1/20。
3．更高的同步性能，更好的可靠性
高同步性能。6軸最大轉(zhuǎn)速同步誤差可減小60%以上，位置最大同步誤差可減小70%以上?？刂坪万?qū)動模塊通過片內(nèi)總線相連，具有更高的通信帶寬和更好的可靠性。用戶接線節(jié)省50%，傳輸可靠性更高，維護(hù)成本更低，抗擾能力更強(qiáng)。
【應(yīng)用場景】
工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控加工中心、自動化產(chǎn)線等。
【市場前景】
國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人市場持續(xù)高速增長，銷量從2015年的32996套增加到2020年的237068套，年復(fù)合增長率接近50%，所以該產(chǎn)品市場前景廣闊。
【知識產(chǎn)權(quán)】
該成果已申請多項中國發(fā)明專利，以下是部分展示：
