[发明专利]一种多轴电机同步控制方法及多轴电机同步控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及多轴机器人领域，尤其涉及一种多轴电机同步控制方法及多轴电机同步控制系统。

背景技术

多轴电机同步技术在机器人和机床控制领域有着广泛的应用。过去的电机精同步方法主要是针对多轴电机的运动规律一致的情况。多数将电机分为主轴和副轴，同步方法从根本上说就是使副轴的电机跟踪主轴电机。但是随着机器人尤其是工业机器人的应用越来越广泛，对于其要求也是逐渐苛刻。要求工业机器人的各个轴之间能够实现精确的同步。这里的同步采用跟踪的方式是没办法解决的，因为各个轴之间没有主副关系，都是相对相互独立的，运动规律也各不相同。本专利就是针对这一背景而提出的。

现有技术中采用通过主轴电机带动多个副轴电机的方式，通过将主轴电机与多个副轴电机的速度引入误差运算部，计算出副轴电机相对于主轴电机的速度偏差。将该速度偏差引入第n个补偿控制部，完成偏差补偿，补偿值最后送到第n个副轴电机的驱动电源部，从而使得副轴电机能够跟随主轴电机，完成电机同步。这种同步方式采用速度偏差反馈的方式完成主、副轴电机的速度同步，可是在多轴工业机器人领域，各个轴之间的同步并不是简单的跟随，而是相对独立的。每个轴都有自己的规划运动路径，因此上述的电机同步方法无法解决工业机器人内多轴电机即独立运行又要保持同步的技术问题。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种多轴电机同步控制方法及多轴电机同步控制系统，实现多轴电机即独立运行又保持同步的目的。

为解决上述技术问题，本发明方案包括：

一种多轴电机同步控制方法，其包括以下步骤：

工控机将机器人的运动轨迹转换为对应多个电机的运动目标轨迹，然后工控机通过CAN总线将各电机的运动目标轨迹传输至对应运动控制器，所述对应运动控制器控制对应电机运动，使多个电机分别按照各自的运动目标轨迹同时运动。

所述运动目标轨迹包括对应电机的运动终点与运动时间点。

上述步骤还包括使运动控制器与工控机的时间基准实现同步的方法，其包括以下步骤：所述工控机在第一时间点先向需同步的运动控制器发送一个同步信息，对应运动控制器接收到所述同步信息后记录下自身收到该同步信息的第二时间点；所述工控机接着向对应运动控制器发送一个时间信息，所述时间信息中包含工控机发送上一个同步信息的第一时间点，对应运动控制器接收到所述第一时间点后，将第一时间点和第二时间点相减，计算出对应运动控制器与所述工控机之间的时间偏差值。

上述步骤还包括：所述工控机向多个电机的运动控制器发出运行指令时，各电机的运动控制器根据对应时间偏差值调整对应电机的运动时间，使每个电机根据所述工控机的指令，基于同一时间标准同步运行。

上述步骤还包括：所述工控机每次发出所述运行指令，则重新确定每个运动控制器对应的时间偏差值。

一种运行如上所述多轴电机同步控制方法的多轴电机同步控制系统，其包括工控机，所述工控机通过CAN总线与多个运动控制器通信连接，每个运动控制器内均设置有一用于保持运动控制器与所述工控机同步的计时变量模块，每个运动控制器对应连接一个电机。

本发明提供的一种多轴电机同步控制方法及多轴电机同步控制系统，采用目标点与其对应的时间点共同输出的方式，实现了即使运动控制器接受到目标轨迹的时间不一致，也能在相同时间点驱动工业机器人到达预定目标点，也就是说解决了工业机器人内多轴电机即能独立运行又能保持同步的技术问题，实现了多轴电机的精确同步，并且由于采用软件时间同步的方式，不需要增加硬件成本，就能达到电机精同步的目的，大幅度降低了工业机器人升级、改造的成本。

附图说明

图1是本发明中多轴电机同步控制系统的框架结构示意图；

图2是本发明中多轴电机同步控制方法的原理示意图；

图3是本发明中确定对应机器人运动时间点的流程示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种多轴电机同步控制方法及多轴电机同步控制系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种多轴电机同步控制方法，结合图1所示，其包括以下步骤：