[实用新型]人机界面运动控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种人机界面运动控制器，特别是指一种人机界面运动控制器。

背景技术

精密伺服系统多应用于多轴运动控制系统，如工业机器人、工具机、电子零件组装系统、PCB自动外挂程式机、PCB钻孔机等等。

工作物件的位置控制可通过平台的移动来达成，平台位置的侦测有两种方式，一种是通过伺服马达本身所安装的光电编码器，由于是以间接的方式回授工作物件的位置，再通过闭回路控制达到位置控制的目的，因此也称之为间接位置控制(indirect position control)。另一种方式是直接将位置感测元件安装在平台上，如光学尺、雷射位置感测计等等，直接回授工作物件的位置，再通过闭回路控制达到位置控制的目的，称之为直接位置控制(direct position control)。

一个多轴运动控制系统由高阶的运动控制器(motion controller)与低阶的伺服驱动器(servo drive)所组成，运动控制器负责运动控制命令解码、各个位置控制轴彼此间的相对运动、加减速轮廓控制等等，其主要关键在于降低整体系统运动控制的路径误差；伺服驱动器负责伺服马达的位置控制，主要关键在于降低伺服轴的追随误差。

一个双轴运动控制系统在一般的情况下X轴与Y轴的动态响应特性会有相当大的差异，在高速轮廓控制时(contouring control)，会造成显着的误差，因此必须设计一个控制器以整体考量的观点解决此一问题。

发明内容

本实用新型的目的即在于提供一种人机界面运动控制器，其提供多工分层负责的完成一个伺服系统中所需要的位置、速度、加速度控制。

本实用新型的次一目的在于提供一种运动控制系统，需要做快速响应及复杂的浮点数运算，因此要高性能及高可靠度的人机界面运动控制器。

本实用新型的另一目的在于提供一种具备人机界面运动控制器的扩充性，且有高速运算能力，并具备有运动控制的多工处理器与人机界面运动控制器。

本实用新型的又一目的在于提供一种运动控制的多工处理器，运用于各种需轴控功能的人机界面系统上，可提升系统的效能表现，提高可靠度的人机界面运动控制器。

可达成上述目的，本实用新型提供一种人机介面界面运动控制器，为致动器提供受控体的动力，并由该控制器控制致动器的转速或扭矩或位置，其特征在于，所述控制器具有一显示单元与多个核心，所述核心至少包括：

第一核心，嵌入有第一中央处理单元与第二中央处理单元以同时处理快速响应及浮点运算；

第二核心，嵌入有运动控制单元，该运动控制单元负责运动控制命令的解码、所述受控体各个位置控制轴彼此间的相对运动、加减速轮廓时序控制；

第三核心，嵌入有人机处理单元以提供使用者与所述控制器的互动。

实施时，所述控制器能控制所述致动器的导通时间，以精准的周期对周期限流提供工作周期和提高致动器瞬变响应，使所述受控体在多个周期内恢复操作。

实施时，所述运动控制单元接收运动控制命令并解码，所述运动控制单元通过所述致动器连接所述受控体做实体控制。

实施时，所述人机处理单元以提供所述使用者与所述控制器的互动，所述互动为由所述显示单元输入输出指令，输入指令指的是由使用者经由所述显示单元来进行所述受控体的操作，而输出指令指的是由所述控制器通过所述显示单元发出来的通知或提示。

附图说明

图1为本实用新型人机界面运动控制器应用于机械工作平台的实施示意图；

图2为所述人机界面运动控制器应用于机械手臂的实施示意图；

图3为所述人机界面运动控制器的系统架构示意图。

附图标记说明：1-致动器；2-受控体；3-控制器；31-第一核心；311-第一中央处理单元；312-第二中央处理单元；32-第二核心；321-运动控制单元；33-第三核心；331-人机处理单元；4-显示单元。

具体实施方式

请参阅图1，本实用新型所提供的人机界面运动控制器，主要包括有：为致动器1(actuator)提供受控体2(plant)的动力，并由控制器3(controller)控制致动器1的转速或扭矩或位置，所述控制器3具有一显示单元4与多核心，至少包括：

第一核心31，嵌入有第一中央处理单元311与第二中央处理单元312以同时处理快速响应(quick response)及复杂的浮点运算(floating point arithmetic)。