基于EtherCAT的单控制器-双机械臂装置和控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于EtherCAT的单控制器

【技术实现步骤摘要】
基于EtherCAT的单控制器
‑
双机械臂装置和控制方法


[0001]本专利技术涉及机器人领域，具体地，涉及一种基于EtherCAT的单控制器
‑
双机械臂装置和控制方法。

技术介绍

[0002]EtherCAT广泛应用于机械臂伺服模块之间的通信。单机械臂在复杂的工况或任务要求下，往往不能高效地完成任务，甚至无法满足要求，急需一种带有双(多)机械臂的机器来协同工作。传统的机械臂控制采用单控制器
‑
单机械臂的模式，当需要双机械臂来协同工作时，需要两台控制器分别控制对应的机械臂，这样不仅提高了生产成本，而且增加了系统的通信开销，逻辑控制更加复杂，系统性能大大降低。
[0003]在公开号为CN112486112A的中国专利文献中，提供一种EtherCAT主站控制系统及其控制方法，所述方法包括：所述EtherCAT主站控制系统的主站控制器，包括：EtherCAT主控制系统、工业控制子系统；所述EtherCAT主控制系统，用于向所述工业控制子系统发送从站驱动控制器的控制数据；所述工业控制子系统，用于接收所述EtherCAT主控制系统发送的所述控制数据并缓存，将缓存的所述控制数据向所述从站驱动控制器发送；其中，所述从站驱动控制器，接收所述工业控制子系统发送的所述控制数据，并根据所述控制数据解析出相应的控制信号，以控制驱动设备模块运行。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种基于EtherCAT的单控制器
‑r/>双机械臂装置和控制方法。
[0005]根据本专利技术提供的一种基于EtherCAT的单控制器
‑
双机械臂装置，包括：控制器、第一机械臂和第二机械臂；所述第一机械臂和第二机械臂均包括多个伺服电机，所述控制器、第一机械臂中的伺服电机以及第二机械臂中的伺服电机依次串联；其中，所述控制器为EtherCAT主站，每个所述伺服电机均为EtherCAT从站。
[0006]根据本专利技术提供的一种基于EtherCAT的单控制器
‑
双机械臂装置控制方法，包括以下步骤：
[0007]步骤S1：初始化EtherCAT从站配置，调整EtherCAT主站和EtherCAT从站的状态信息；
[0008]步骤S2：处理周期性任务，控制EtherCAT从站执行任务操作。
[0009]优选的，所述初始化EtherCAT从站配置包括：设置EtherCAT从站PD0配置信息，创建数据域管理周期性任务要使用的PD0对象。
[0010]优选的，所述步骤S1中，通过EtherCAT状态机协调EtherCAT主站和EtherCAT从站在初始化和运行时的状态关系，所述EtherCAT主站和EtherCAT从站的状态包括：初始化、预运行、安全运行以及运行。
[0011]优选的，所述EtherCAT主站和EtherCAT从站由初始化状态向运行状态转化时，按
照“初始化”、“预运行”、“安全运行”到“运行”的顺序转化，不能越级转化；所述EtherCAT主站和EtherCAT从站从运行状态返回时允许发生越级转化。
[0012]优选的，所述EtherCAT从站的状态的改变由EtherCAT主站发起，所述EtherCAT主站向EtherCAT从站发送状态控制命令请求新的状态，EtherCAT从站响应此命令，执行所请求的状态转换。
[0013]优选的，当所述EtherCAT从站执行状态改变指令时发生错误，EtherCAT从站将给出错误标志。
[0014]优选的，所述步骤S2包括以下子步骤：
[0015]步骤S2.1：EtherCAT主站接收EtherCAT从站EtherCAT数据帧，检测EtherCAT从站状态标志和错误标志，判断EtherCAT从站状态以及通信是否正常；
[0016]步骤S2.2：EtherCAT主站发送数据帧至第一个EtherCAT从站，第一个EtherCAT从站获取数据帧中对应的数据，执行任务操作，第一个EtherCAT从站将数据帧传递至第二个EtherCAT从站，第二个EtherCAT从站从数据帧中获取对应的数据，并执行任务操作，直至传递至最后一个EtherCAT从站，接收对应的数据并执行任务。
[0017]优选的，所述步骤S2.1中，最后一个EtherCAT从站将自身状态标志和错误标志插入EtherCAT数据帧中，并将EtherCAT数据帧向前传递，直至所有EtherCAT从站完成数据插入，由第一个EtherCAT从站传递至EtherCAT主站。
[0018]优选的，所述EtherCAT从站执行任务步骤包括：首先获取EtherCAT主站指针，创建好数据域后便可获取EtherCAT从站配置，然后设置EtherCAT从站PDO配置信息，注册PDO到数据域后激活EtherCAT主站。当EtherCAT主站被激活，便可获取数据域数据指针，开始执行周期性任务。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0020]1、提供了一种基于EtherCAT的单控制器
‑
双机械臂的装置和控制方法，实现了一种新的驱动控制方式；
[0021]2、本专利技术通过一台控制器实现对两台机械臂的控制，能够降低增加控制器带来的成本。
[0022]3、本专利技术采用了一套控制系统，减少了系统通信带来的开销，简化逻辑控制，提高了系统性能。
附图说明
[0023]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0024]图1为本专利技术实施例中基于EtherCAT的单控制器
‑
双机械臂装置结构示意图；
[0025]图2为本专利技术实施例中伺服电机驱动程序流程图；
[0026]图3为本专利技术实施例中周期任务处理流程图。
具体实施方式
[0027]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术
人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0028]本专利技术介绍了一种基于EtherCAT的单控制器
‑
双机械臂装置，包括：控制器、第一机械臂和第二机械臂；所述第一机械臂和第二机械臂均包括多个伺服电机，所述控制器、第一机械臂中的伺服电机以及第二机械臂中的伺服电机依次串联；其中，所述控制器为EtherCAT主站，每个所述伺服电机均为EtherCAT从站。
[0029]控制器既作为EtherCAT主站，又负责与外部系统进行通信，机械臂上的伺服电机作为EtherCAT从站，可以直接处理接收的报文，并从报文中提取或插入相关的用户数据，然后将该报文传输到下一个EtherCAT从站，最后一个EtherCAT从站发回经过完全处理的报本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于EtherCAT的单控制器
‑
双机械臂装置，其特征在于，包括：控制器、第一机械臂和第二机械臂；所述第一机械臂和第二机械臂均包括多个伺服电机，所述控制器、第一机械臂中的伺服电机以及第二机械臂中的伺服电机依次串联；其中，所述控制器为EtherCAT主站，每个所述伺服电机均为EtherCAT从站。2.一种基于EtherCAT的单控制器
‑
双机械臂装置控制方法，采用权利要求1所述的基于EtherCAT的单控制器
‑
双机械臂装置，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：初始化EtherCAT从站配置，调整EtherCAT主站和EtherCAT从站的状态信息；步骤S2：处理周期性任务，控制EtherCAT从站执行任务操作。3.根据权利要求2所述的基于EtherCAT的单控制器
‑
双机械臂装置控制方法，其特征在于：所述初始化EtherCAT从站配置包括：设置EtherCAT从站PD0配置信息，创建数据域管理周期性任务要使用的PD0对象。4.根据权利要求2所述的基于EtherCAT的单控制器
‑
双机械臂装置控制方法，其特征在于：所述步骤S1中，通过EtherCAT状态机协调EtherCAT主站和EtherCAT从站在初始化和运行时的状态关系，所述EtherCAT主站和EtherCAT从站的状态包括：初始化、预运行、安全运行以及运行。5.根据权利要求4所述的基于EtherCAT的单控制器
‑
双机械臂装置控制方法，其特征在于：所述EtherCAT主站和EtherCAT从站由初始化状态向运行状态转化时，按照“初始化”、“预运行”、“安全运行”到“运行”的顺序转化，不能越级转化；所述EtherCAT主站和EtherCAT从站从运行状态返回时允许发生越级转化。6.根据权利要求4所述的基于EtherCAT的单控制器
‑
双机械臂装置控制方法，其特征在于：所述EtherCAT从站的状态的改变由EtherCAT...

【专利技术属性】
技术研发人员：石礼刚，郭震，
申请(专利权)人：上海景吾智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：