[发明专利]一种基于操控一体的工业机器人控制装置及系统

权利要求书

1.一种操控一体的工业机器人控制方法，其特征在于，所述操控一体的工业机器人控制方法包括：

步骤一，通过按键或触摸屏对机器人本体发送控制命令；

步骤二，接收控制命令，完成机器人手动、自动相关操作控制；

步骤三，反馈状态数据，并利用触摸屏显示机器人状态。

2.如权利要求1所述的操控一体的工业机器人控制方法，其特征在于，步骤二完成相关操作控制中，包括实时操作的控制，具体包括：

采用linux提供的接口sched_setaffinity对进程的CPU亲和性进行设置，并将进程和某个CPU绑定，当操作系统进行进程调度时，进程只在绑定的CPU上运行；

具体步骤如下：

1)初始化CPU掩码；

2)调用CPU_SET设置需要绑定的CPU；

3)调用sched_setaffinity接口设置亲和性。

3.如权利要求1所述的操控一体的工业机器人控制方法，其特征在于，步骤二完成相关操作控制中，进一步包括机器人进程的控制，包括：

控制进程接受示教进程发送的控制命令，完成机器人手动、自动操作控制，同时反馈状态数据给示教进程，用以显示机器人状态。

4.如权利要求3所述的操控一体的工业机器人控制方法，其特征在于，所述控制进程的方法具体包括：

第一步，侦听通讯命令端口的命令，若为有效指令，则做出处理，并发送到控制模块的指令队列中；

第二步，检查指令队列中的指令是否有手动、回零或自动程序启动指令；若有轨迹运动相关的指令，则调用不同的轨迹产生模块进行处理，生成运动轨迹；对于点动指令，调用点动轨迹生成模块，对于自动启动指令，则依次执行解释器程序和插补程序，对自动轨迹进行处理，产生运动数据；

第三步，对不同结构的机器人采用不同的运动学计算公式对运动轨迹进行运动学计算，将笛卡尔的轨迹坐标变换成关节指令坐标；

第四步，将关机坐标变换成电机坐标；

第五步，将获得的电机坐标写入共享内存中；

第六步，EtherCAT主站模块启动、配置成功，切换到总线OP态，启动实时周期任务，周期任务根据配置的情况，实时从共享内存取数据然后更新到伺服驱动器中。

5.如权利要求4所述的操控一体的工业机器人控制方法，其特征在于，

第四步中，所述电机坐标的计算公式为：

电机坐标＝关节坐标×减速比×每转脉冲数/360；

第五步中，所述将获得的电机坐标写入共享内存中还包括：

在主站启动配置时建立共享内存和EtherCAT周期PDO数据的映射关系，在每个更新周期，EtherCAT主站从该共享内存取数据然后填充数据帧，更新到伺服驱动器中。

6.一种基于操控一体的工业机器人控制系统，其特征在于，所述基于操控一体的工业机器人控制系统包括：

示教控制集成模块：与驱动模块连接，用于实时控制机器人本体并进行人机交互；

驱动模块：用于驱动机器人本体。

7.如权利要求6所述基于操控一体的工业机器人控制系统，其特征在于，所述示教控制集成模块具体包括：

所述示教控制集成模块包括：示教单元与控制单元；

示教单元：用于实现人机交互；

控制单元：用于控制机器人本体；包括一个EtherCAT总线子单元，通过EtherCAT总线子单元驱动EtherCAT伺服，带动机器人本体运动；

所述示教单元与控制单元通过进程通讯实现数据交换。