一种SCARA机器人的控制系统及安装该系统的机器人技术方案

技术编号:15700027 阅读:570 留言:0更新日期:2017-06-25 05:08
本发明专利技术公开了一种SCARA机器人控制系统及其包含该系统的机器人。该控制系统包括第一驱控一体化步进伺服模组、第二驱控一体化步进伺服模组、第三驱控一体化步进伺服模组、第四驱控一体化步进伺服模组和一嵌入式用户接口控制器,所述驱控一体化步进伺服模组和所述嵌入式用户接口控制器串行连接,所述嵌入式用户接口控制器以分段分时的方式将运行程序发送给所述驱控一体化步进伺服模组中的至少一个。采用本发明专利技术技术方案,免去了传统SCARA机器人的控制电气柜,简化了传统接线方式,提高了可靠性;以有线或无线方式实现机器的控制,更加便捷和快捷,降低开发和维护的成本。

Control system for SCARA robot and robot for installing the same

The invention discloses a SCARA robot control system and a robot containing the same. The control system includes a first step servo drive control integration module, second drive control integration step servo drive and control module, third integrated stepper servo module, the four-wheel drive control integration step servo module and an embedded user interface controller, the stepper servo drive control integration module and the embedded user interface serial controller connect the embedded user interface controller will run the program sent to the drive and control integrated stepper servo module in at least one section in the way. The technical scheme of the invention, replacing the traditional SCARA robot control cabinet, simplified the traditional connection mode, improve the reliability of machine control; in a wired or wireless mode, more convenient and fast, reduce development and maintenance costs.

【技术实现步骤摘要】
一种SCARA机器人的控制系统及安装该系统的机器人
本专利技术涉及一种机器人的控制系统和机器人,尤其涉及一种SCARA机器人的控制系统和安装有该系统的机器人。
技术介绍
工业机器人的需求在近些年日益增长,诸如汽车行业、电子电器行业、工程机械行业等已使用大量工业机器人自动化生产线,受各方面因素的影响,我国近百分之七十的工业机器人仍然需要进口才能满足国内需求,国内企业市场占有率较低。SCARA(SelectiveComplianceAssemblyRobotArm,中文译名:择顺应性装配机器手臂)是一种圆柱坐标型的特殊类型的工业机器人。SCARA机器人有3个旋转关节,其轴线相互平行,在平面内进行定位和定向。另一个关节是移动关节,用于完成末端件在垂直于平面的运动。这类机器人的结构轻便、响应快,它最适用于平面定位,垂直方向进行装配的作业。目前SCARA机器人都采用中央式控制方式。具体而言即每个电机都通过10根左右的导线连接到机器人体外的电气控制柜中。由电气柜中的中央控制器(一般为工控PC机加上运动控制卡以及4个功率电机驱动器)产生相应的大电流对机器人本体上的电机进行驱动控制。因此,控制系统复杂而庞大,控制柜的体积通常与机器人本体体积相当甚至更大。同时,每家厂商由于采用的工控机以及控制方式不尽相同,因此都配备自有的控制面板和编程语言。这对用户和中间的系统集成商来说,对不同的厂家的机器人需要学习掌握不同的控制界面和编程控制语言,无疑增加了使用和学习上的复杂性和困难。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的缺陷,本专利技术涉及一种SCARA机器人的控制系统和含有该系统的机器人。为了实现上述专利技术目的,本专利技术公开了一种SCARA机器人控制系统,包括第一驱控一体化步进伺服模组、第二驱控一体化步进伺服模组、第三驱控一体化步进伺服模组、第四驱控一体化步进伺服模组和一嵌入式用户接口控制器,该驱控一体化步进伺服模组和该嵌入式用户接口控制器串行连接,该嵌入式用户接口控制器以分段分时的方式将运行程序发送给该驱控一体化步进伺服模组中的至少一个。进一步地,该嵌入式用户接口控制器有一外接接口,用于连接外接设备,该外接设备通过该嵌入式用户接口控制器对该控制系统所控制的SCARA机器人进行编程或调试。进一步地,该外接设备为个人终端或云端。进一步地,该驱控一体化步进伺服模组包含减速机、步进电机、编码器和模块化含驱动运动控制器。进一步地,该嵌入式用户接口控制器通过差分通讯总线提供时间校准信号,使该驱控一体化步进伺服模组执行各自轨迹控制程序过程中是基于同一时间基准的。进一步地,该嵌入式用户接口控制器将用户指令通过差分通讯总线发给该驱控一体化步进伺服模组,该驱控一体化步进伺服模组按照轨迹控制程序中的时序执行各自的轨迹控制程序。进一步地,该外接设备与所述嵌入式用户接口控制器之间的交互至少包括以下方式之一:以太网,WIFI,USB,串行口,蓝牙等。本专利技术还提供了一种SCARA机器人,该机器人包含一种上述的控制系统。与现有技术相比,本专利技术采取SCARA机器人控制系统及机器人,免去了传统SCARA机器人的控制电气柜,同时所有控制模组均以4根导线串联控制,极大简化了传统接线方式,大大提高了可靠性;以有线或无线方式实现机器的控制,更加便捷和快捷,使得SCARA机器人具有开放性,开发和维护的成本大大降低。同时,本专利技术能使SCARA机器人各个轴的运动达到更好的同步性,从而使运动轨迹更平滑,提高了运动中的稳定性。附图说明关于本专利技术的优点与精神可以通过以下的专利技术详述及所附图式得到进一步的了解。图1是本专利技术现有技术的的SCARA机器人结构示意图;图2是本专利技术控制系统的结构框图;图3是本专利技术的嵌入式用户接口控制器分段分时的程序示意图;图4是本专利技术的控制流程图。图中:1-基座2-大臂3-小臂4-电气通讯面板5-嵌入式用户接口控制器6-第一驱控一体化步进伺服模组7-第二驱控一体化步进伺服模组8-第三驱控一体化步进伺服模组9-第四驱控一体化步进伺服模组10-滚珠花键丝杆11-用户自有的个人终端12-云端13-导线具体实施方式下面结合附图详细说明本专利技术的具体实施例。一种SCARA机器人的控制系统,该控制系统为分布式控制系统(DCS,DistributedControlSystem)包含嵌入式用户接口控制器和若干驱控一体化步进伺服模组,所述若干驱控一体化步进伺服模组分别为第一驱控一体化步进伺服模组,第二驱控一体化步进伺服模组,第三驱控一体化步进伺服模组,第四驱控一体化步进伺服模组和嵌入式用户接口控制器,所述四个驱控一体化与步进伺服模组之间分别通过导线串行连接,,嵌入式用户接口控制器以分段分时的方式将运行程序发送给上述第一至第四驱控一体化步进伺服模组中的至少一个,使接收到运行程序(即轨迹控制程序)的驱控一体化步进伺服模组按运行程序来工作,所述导线为电源的正负线和差分通讯总线。其中,所述差分总线包括但不限于CAN总线,485总线,422总线等。该控制系统还包括一外接设备,所述外接设备通过有线或无线的方式连接到嵌入式用户接口控制器,所述外接设备可以是个人终端或云端,其中,所述个人终端包括PC机,手机,平板电脑等可以运行软件的设备,所述个人终端通过所述嵌入式用户接口控制器对控制系统所控制的SCARA机器人进行编程或调试,以维护所控制的机器人。其中,个人终端或云端与嵌入式用户接口控制器之间的交互通讯可以通过各种通用的通讯协议,包括但不限于以太网,WIFI,USB,串行口,蓝牙等方式。编程或调试完成后,将机器人轨迹控制程序下载到嵌入式用户接口控制器内保存。嵌入式用户接口控制器在得到用户指令(或者通过数字I/O等触发方式)后将轨迹控制程序通过差分通讯总线分段分别发给各驱控一体化步进伺服模组,然后由各驱控一体化步进伺服模组按照轨迹控制程序中的时序执行各自的轨迹控制程序。嵌入式用户接口控制器5同时也会通过差分通讯总线提供时间校准信号,以保证所有驱控一体化步进伺服模组执行各自轨迹控制程序过程中是基于同一时间基准的。结合图1和图2对本专利技术进行详细说明。一种四轴SCARA型机器人,包括基座1,基座1柱体侧边配有电气通讯面板4,安装在基座1上方可相对转动的大臂2,基座1对应于大臂2的固定端装设有第四驱控一体化步进伺服模组9,第四驱控一体化步进伺服模组9的动力输出轴与大臂2的固定端连接,其用于控制大臂2以大臂2与基座1连接轴为圆心作水平旋转。小臂3为中空结构,装设于大臂2的另一端,内部装有第一驱控一体化步进伺服模组6、第二驱控一体化步进伺服模组7、第三步驱控一体化步进伺服模组8、滚珠花键丝杆10等器件。小臂3的固定端装设有第三驱控一体化步进伺服模组8,第三驱控一体化步进伺服模组8的动力输出轴与大臂2的自由端连接,第三驱控一体化步进伺服模组8用于控制小臂3以小臂3与大臂2连接轴为圆心作水平旋转。小臂3的另一端可相对活动地装设有滚珠花键丝杆10。小臂3对应于滚珠花键丝杆10设有第一驱控一体化步进伺服模组6和第二驱控一体化步进伺服模组7,第一驱控一体化步进伺服模组6控制滚珠花键丝杆键丝杆10的上下运动,第二驱控一体化步进伺服模组7控制滚珠花键丝杆10的旋转运动。用户通过个人终端11或云端12通过运行相应的软本文档来自技高网...
一种SCARA机器人的控制系统及安装该系统的机器人

【技术保护点】
一种SCARA机器人控制系统,其特征在于,包括第一驱控一体化步进伺服模组、第二驱控一体化步进伺服模组、第三驱控一体化步进伺服模组、第四驱控一体化步进伺服模组和一嵌入式用户接口控制器,所述驱控一体化步进伺服模组和所述嵌入式用户接口控制器串行连接,所述嵌入式用户接口控制器以分段分时的方式将运行程序发送给所述驱控一体化步进伺服模组中的至少一个。

【技术特征摘要】
1.一种SCARA机器人控制系统,其特征在于,包括第一驱控一体化步进伺服模组、第二驱控一体化步进伺服模组、第三驱控一体化步进伺服模组、第四驱控一体化步进伺服模组和一嵌入式用户接口控制器,所述驱控一体化步进伺服模组和所述嵌入式用户接口控制器串行连接,所述嵌入式用户接口控制器以分段分时的方式将运行程序发送给所述驱控一体化步进伺服模组中的至少一个。2.如权利要求1所述的SCARA机器人控制系统,其特征在于,所述嵌入式用户接口控制器有一外接接口,用于连接外接设备,所述外接设备通过所述嵌入式用户接口控制器对所述控制系统所控制的SCARA机器人进行编程或调试。3.如权利要求2所述的SCARA机器人控制系统,其特在于,所述外接设备为个人终端或云端。4.如权利要求1所述的SCARA机器人控制系统,其特征在于,所述驱控一体化步进伺服模组包含减...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱海鸿
申请(专利权)人:上海优爱宝机器人技术有限公司
类型:发明
国别省市:上海,31

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