[发明专利]多轴运动控制器

说明书

技术领域

本发明涉及控制器，具体地，涉及一种多轴运动控制器。

背景技术

多轴联动控制系统在工业上有着广泛的应用，机床数控系统和工业机器人控制系统都属于多轴联动控制系统。多轴联动运动控制器技术随着电子技术和软件技术的发展，近十年来发展迅速，不断更新换代。国外运动控制器技术已经发展到第六代——基于PC的运动控制器，而且基于该技术的产品已经成为市场主流。

而我国对第六代PC运动控制器的研究才刚刚开始，仍有很多问题等待研究和解决。如何对Windows操作系统进行实时性改造是PC运动控制器的主要技术难题，国内对这个问题还没有进行过详尽的研究和分析，仍停留在初步概念探讨阶段，对于运动控制器涉及到的算法也停留在理论探讨，而缺乏和运动控制器的实际结合和实施。所以基于PC的运动控制器是一个值得研究的新课题，进行这一研究将有助于缩短我国在该领域与国外的技术差距，推动我国工业自动化的发展

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种多轴运动控制器。

根据本发明提供的多轴运动控制器，包括windows控制系统、核心控制卡、电机板和电机；

其中，所述windows控制系统包括用户模块、内核模块以及设备驱动器；

所述用户模块连接所述内核模块；所述内核模块包括实时内核；所述实时内核包括任务控制器、运动控制器以及IO控制器；所述用户模块设置有人机界面模块；

所述人机界面模块连接所述任务控制器，所述任务控制器通过运动控制器、IO控制器分别连接设备驱动器；

所述设备驱动器依次通过核心控制卡、电机卡、电机驱动器驱动所述电机。

优选地，还包括第一通信模块、第二通信模块以及第三通信模块；

其中，所述人机界面模块与所述任务控制器之间通过第一通信模块连接；

所述任务控制器和所述运动控制器之间通过第二通信模块连接；

所述任务控制器和所述IO控制器之间通过第三通信模块连接。

优选地，所述windows控制系统设置有多个PCI接口；

所述设备驱动器通过一PCI接口与核心控制卡连接。

优选地，所述核心控制卡包括FPGA芯片；

所述FPGA芯片依次通过电机卡、电机驱动器驱动所述电机。

优选地，还包括手持控制器、所述windows控制系统设置有HDMI接口、USB接口；

所述设备驱动器通过HDMI接口、USB接口与手持控制器的输入端口连接；所述手持控制器的输出端口与核心控制卡的CAN接口连接。

优选地，还包括EtherCAT接口；

所述windows控制系统通过所述EtherCAT接口与所述电机驱动器连接。

优选地，所述人机界面模块与所述任务控制器之间、所述任务控制器和所述运动控制器之间以及所述任务控制器和所述IO控制器之间内存共享。

优选地，所述核心控制卡设置有扩展接口，所述核心控制卡通过所述扩展接口与所述电机相连。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明设置有windows控制系统，能够基于PC硬件实现，处理能力最快，软件支持最为完善；

2、本发明扩展核心控制卡以FPGA芯片为核心，同时具备EIIC扩展接口、电机板专用扩展接口和CAN接口，EIIC扩展接口连接扩展IO板，具有开关量和模拟量输入输出功能。

3、本发明结构简单，布局合理，易于推广。

附图说明

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，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

在本实施例中，本发明提供的多轴运动控制器，包括windows控制系统、核心控制卡、电机板和电机；

其中，所述windows控制系统包括用户模块、内核模块以及设备驱动器；

所述用户模块连接所述内核模块；所述内核模块包括实时内核；所述实时内核包括任务控制器、运动控制器以及IO控制器；所述用户模块设置有人机界面模块；