[发明专利]一种Delta机器人驱控系统

说明书

一种Delta机器人驱控系统，包括主控制子系统、控制子系统和电源模块，所述主控制子系统实现机器人动力学运算和闭环控制，所述控制子系统实现对伺服电机的控制，所述主控制子系统和所述控制子系统之间进行双向数据协同传输，所述主控制子系统包含F28M36双核芯片，所述F28M36双核芯片包括负责外围电路监控的ARM处理器和负责机器人所有运算的DSP处理器，所述Delta机器人驱控系统采用EtherCAT总线方式连接所述F28M36双核芯片，用于实现上位主机与机器人子节点的高效通讯，所述电源模块用于给所述主控制子系统和所述控制子系统供电。采用DSP处理器增加系统的运算速率，性价比可大幅度提高，采用EtherCAT总线通讯方式，可将同一个网络的所有机器人通讯效率发挥到最大。

技术领域

本发明涉及嵌入式计算机控制领域，具体涉及一种Delta机器人驱控系统。

背景技术

目前PA(PRECISE AUTOMATION)公司开发的Delta机器人驱动控制器采用ARM+FPGA+MODBUS/TCP的硬件架构，实现了对机器人的控制和组网，而驱动控制器采用MODBUS/TCP点到点的通讯方式使得组网通讯效率较低，可组网机器人数量有限，最大可组网32个机器人，而且没有采用DSP处理器作为运算单元，使得系统做大规模复杂运算的时候效率低下。

发明内容

有鉴于此，本发明提出的一种Delta机器人驱控系统，以解决现有技术中机器人组网通讯效率较低、可组网机器人数量有限和系统做大规模复杂运算的时候效率低下的问题。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：

一种Delta机器人驱控系统，包括主控制子系统、控制子系统和电源模块，所述主控制子系统实现机器人动力学运算和闭环控制，所述控制子系统实现对伺服电机的控制，所述主控制子系统和所述控制子系统之间进行双向数据协同传输，所述主控制子系统包含F28M36双核芯片，所述F28M36双核芯片包括负责外围电路监控的ARM处理器和负责机器人所有运算的DSP处理器，所述Delta机器人驱控系统采用EtherCAT总线方式连接所述F28M36双核芯片，用于实现上位主机与机器人子节点的高效通讯，所述电源模块用于提供向所述通讯EtherCAT、所述主控制子系统和所述控制子系统供电的电压。

进一步的，所述主控制子系统和所述控制子系统之间采用UART进行双向数据协同传输。

进一步的，所述控制子系统包括处理器DSPTMS320F2812、IPU模块、电机模块、第一隔离型ADC和编码器，所述处理器DSPTMS320F2812通过所述IPU模块连接所述电机模块，所述编码器根据所述电机模块运动的情况将信息反馈给所述处理器F28M36，实现所述主控制子系统对所述Delta机器人驱控系统的监测以及根据所述电机模块的运动状态发出相应的指令。

进一步的，所述IPU模块内部集成逻辑、控制、检测和保护电路。

进一步的，所述电源模块用于提供向所述通讯EtherCAT和所述处理器DSPTMS320F2812供电的5V电压以及向所述IPU模块供电的直流310V电压。

进一步的，所述主控制子系统还包括第二隔离型ADC，用于将所述处理器F28M36的模拟信号转化为数字信号。

进一步的，所述Delta机器人驱控系统主要功能模块包括数据采集模块、数据监控模块和运算模块，所述数据采集模块通过所述处理器DSPTMS320F2812采集数据信息，所述数据监控模块根据所述处理器DSPTMS320F2812采集的数据信息通过所述第一隔离型ADC对所述IPU模块进行监控，所述数据采集和/或数据监控包括对温度、电压、电流等的监控，所述运算模块用于所述主控制系统根据所述数据采集模块采集的数据向所述控制子系统发出控制指令，实现机器人动力学运算和闭环控制。