伺服控制系统、方法、设备及介质技术方案

本发明专利技术公开了一种伺服控制系统、方法、设备及介质。该伺服控制系统包括：关节控制模块、关节驱动模块、控制器温度检测模块和关节电机温度检测模块；控制器温度检测模块，用于检测控制器的第一工作温度，并将第一工作温度发送至关节控制模块；关节电机温度检测模块，用于检测关节电机的第二工作温度，并将第二工作温度发送至关节控制模块；关节控制模块，响应于第一工作温度超出第一温度阈值和/或第二工作温度超出第二温度阈值，输出用于控制关节电机降低功率的控制信号；关节驱动模块，用于基于关节控制模块发送的控制信号调节关节电机的输出功率。通过控制器和关节电机温度监控，避免关键部件损毁，影响稳定性和寿命。影响稳定性和寿命。影响稳定性和寿命。

【技术实现步骤摘要】
伺服控制系统、方法、设备及介质


[0001]本专利技术涉及伺服控制技术领，尤其是用于机器人关节模组的一种伺服控制系统、方法、设备及介质。

技术介绍

[0002]机器人在日常生活和工业生产中应用广泛，尤其是协作机器人。协作机器人一般由几种不同规格的一体化模组串联构成，协作机器人的动力来源于关节模组内置的伺服伺服控制器和中控无框力矩电机将电能转换而来的机械能，驱动协作机器人各关节运动，完成各种任务。关节伺服控制器是协作机器人关节模组中的核心零部件。
[0003]协作机器人关节伺服控制器不仅要求能够稳定可靠地驱动各关节，还要具备各种高效的功能，如温度检测、扭矩检测、快速通讯等，以实现协作机器人各种功能。现有的协作机器人关节普遍通讯速度较慢的采用CAN(Controller Area Network控制器局域网络)或RS485通讯(一种通讯标准)，不具备对于关节伺服驱动板、电机等关键部件的检测保护功能，导致关节伺服器关键部件超温时仍然继续工作，造成部件损毁，无法精准控制。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中无法保护关节伺服驱动板、电机等关键部件，导致部件损毁、无法精准控制的缺陷，提供一种伺服控制系统、方法、设备及介质。
[0005]本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[0006]第一方面提供一种伺服控制系统，用于机器人关节模组，所述机器人关节模组包括控制器和关节电机，所述伺服控制系统包括：关节控制模块、关节驱动模块、控制器温度检测模块和关节电机温度检测模块；
[0007]所述控制器温度检测模块，用于检测所述控制器的第一工作温度，并将所述第一工作温度发送至所述关节控制模块；
[0008]所述关节电机温度检测模块，用于检测所述关节电机的第二工作温度，并将所述第二工作温度发送至所述关节控制模块；
[0009]所述关节控制模块，响应于所述第一工作温度超出第一温度阈值和/或所述第二工作温度超出第二温度阈值，输出用于控制所述关节电机降低功率的控制信号；
[0010]所述关节驱动模块，用于基于所述关节控制模块发送的控制信号调节所述关节电机的输出功率。
[0011]较佳地，所述伺服控制系统还包括关节扭矩检测模块；
[0012]所述关节扭矩检测模块，用于检测所述关节电机的扭矩信息，并将所述扭矩信息发送至所述关节控制模块；
[0013]所述关节控制模块，还用于响应于所述扭矩信息超出扭矩阈值，输出用于控制所述关节电机停止工作的控制信号。
[0014]较佳地，所述伺服控制系统还包括通讯模块；
[0015]所述通讯模块，用于通过EtherCAT(以太网控制自动化技术)协议进行所述关节控制模块与外部模块的通讯。
[0016]较佳地，所述关节驱动模块包括逻辑处理单元、功率单元和放大单元；
[0017]所述逻辑处理单元，用于解析所述关节控制模块的控制信号并发送至所述放大单元；
[0018]所述放大单元，用于将解析后的所述控制信号放大后发送至所述功率单元；
[0019]所述功率单元，用于基于放大后的所述控制信号向所述关节电机输出驱动电流。
[0020]较佳地，所述伺服控制系统还包括关节制动模块；
[0021]所述关节制动模块，用于响应于所述关节控制模块发出停止工作的控制信号，制动所述机器人关节模组。
[0022]较佳地，所述伺服控制系统还包括关节电机位置检测模块和关节位置检测模块；
[0023]所述关节电机位置检测模块，用于检测所述关节电机的第一位置信息，并发送至所述关节控制模块；
[0024]所述关节位置检测模块，用于检测所述机器人关节模组的第二位置信息，并发送至所述关节控制模块；
[0025]所述关节控制模块，还用于响应于所述第一位置信息和所述第二位置信息控制所述关节制动模块对所述机器人关节模组进行制动。
[0026]较佳地，所述伺服控制系统还包括供电模块，电压检测模块和电压波动抑制模块；
[0027]所述供电模块，用于为所述伺服控制系统进行供电；
[0028]所述电压检测模块，用于检测所述供电模块输入所述关节控制模块的电压信息；
[0029]所述电压波动抑制模块，用于响应于所述电压信息超出电压阈值，将所述供电模块的输出电压抑制在所述电压阈值内。
[0030]第二方面提供一种伺服控制方法，用于机器人关节模组，所述机器人关节模组包括控制器和关节电机，所述伺服控制方法包括：
[0031]获取所述控制器的第一工作温度和所述关节电机的第二工作温度；
[0032]响应于所述第一工作温度超出第一温度阈值和/或所述第二工作温度超出第二温度阈值，降低所述关节电机的功率。
[0033]较佳地，伺服控制方法还包括：
[0034]获取关节电机的扭矩信息；
[0035]响应于所述扭矩信息超出扭矩阈值，输出所述关节电机停止工作的控制信号。
[0036]较佳地，伺服控制方法还包括：
[0037]通过EtherCAT协议进行与外部模块的通讯。
[0038]较佳地，响应于所述第一工作温度超出第一温度阈值和/或所述第二工作温度超出第二温度阈值，降低所述关节电机的功率的步骤包括：
[0039]解析控制信号，并将解析后的放大信号放大；
[0040]基于放大后的控制信号向关节电机输出驱动电流。
[0041]较佳地，伺服控制方法还包括：
[0042]响应于所述关节控制模块发出停止工作的控制信号，制动所述机器人关节模组。
[0043]较佳地，响应于所述关节控制模块发出停止工作的控制信号，制动所述机器人关节模组的步骤包括：
[0044]获取关节电机的第一位置信息和机器人关节模组的第二位置信息；
[0045]响应于所述第一位置信息和所述第二位置信息控制所述关节制动模块对所述机器人关节模组进行制动。
[0046]较佳地，伺服控制方法还包括：
[0047]获取电源的输出电压信息；
[0048]响应于所述电压信息超出电压阈值，将所述供电模块的输出电压抑制在所述电压阈值内。
[0049]第三方面提供，一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并用于在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行计算机程序时实现如前述的伺服控制方法。
[0050]第四方面提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述的伺服控制方法。
[0051]在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本专利技术各较佳实例。
[0052]本专利技术的积极进步、有益效果在于：通过对控制器和关节电机的温度监控，并在控制器和/或关节电机过热时，及时降低控制器的功率和/或关节电机的输出功率，避免控制器和关节电机超温，造成关键部件的损毁或影响其稳定性和使用寿命；并通过检测关节扭矩，实现对机器人关节模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种伺服控制系统，用于机器人关节模组，所述机器人关节模组包括控制器和关节电机，其特征在于，所述伺服控制系统包括：关节控制模块、关节驱动模块、控制器温度检测模块和关节电机温度检测模块；所述控制器温度检测模块，用于检测所述控制器的第一工作温度，并将所述第一工作温度发送至所述关节控制模块；所述关节电机温度检测模块，用于检测所述关节电机的第二工作温度，并将所述第二工作温度发送至所述关节控制模块；所述关节控制模块，响应于所述第一工作温度超出第一温度阈值和/或所述第二工作温度超出第二温度阈值，输出用于控制所述关节电机降低功率的控制信号；所述关节驱动模块，用于基于所述关节控制模块发送的控制信号调节所述关节电机的输出功率。2.根据权利要求1所述的伺服控制系统，其特征在于，所述伺服控制系统还包括关节扭矩检测模块；所述关节扭矩检测模块，用于检测所述关节电机的扭矩信息，并将所述扭矩信息发送至所述关节控制模块；所述关节控制模块，还用于响应于所述扭矩信息超出扭矩阈值，输出用于控制所述关节电机停止工作的控制信号。3.根据权利要求1所述的伺服控制系统，其特征在于，所述伺服控制系统还包括通讯模块；所述通讯模块，用于通过EtherCAT协议进行所述关节控制模块与外部模块的通讯。4.根据权利要求1至3中任一项所述的伺服控制系统，其特征在于，所述关节驱动模块包括逻辑处理单元、功率单元和放大单元；所述逻辑处理单元，用于解析所述关节控制模块的控制信号并发送至所述放大单元；所述放大单元，用于将解析后的所述控制信号放大后发送至所述功率单元；所述功率单元，用于基于放大后的所述控制信号向所述关节电机输出驱动电流。5.根据权利要求4所述的伺服控制系统，其特征在于，所述伺服控制系统还包括关节制动模块；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：石海，张韬，彭添晨，
申请(专利权)人：上海电气集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：