[发明专利]基于EtherCAT的单控制器-双机械臂装置和控制方法

权利要求书

1.一种基于EtherCAT的单控制器-双机械臂装置，其特征在于，包括：控制器、第一机械臂和第二机械臂；所述第一机械臂和第二机械臂均包括多个伺服电机，所述控制器、第一机械臂中的伺服电机以及第二机械臂中的伺服电机依次串联；其中，所述控制器为EtherCAT主站，每个所述伺服电机均为EtherCAT从站。

2.一种基于EtherCAT的单控制器-双机械臂装置控制方法，采用权利要求1所述的基于EtherCAT的单控制器-双机械臂装置，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：初始化EtherCAT从站配置，调整EtherCAT主站和EtherCAT从站的状态信息；

步骤S2：处理周期性任务，控制EtherCAT从站执行任务操作。

3.根据权利要求2所述的基于EtherCAT的单控制器-双机械臂装置控制方法，其特征在于：所述初始化EtherCAT从站配置包括：设置EtherCAT从站PD0配置信息，创建数据域管理周期性任务要使用的PD0对象。

4.根据权利要求2所述的基于EtherCAT的单控制器-双机械臂装置控制方法，其特征在于：所述步骤S1中，通过EtherCAT状态机协调EtherCAT主站和EtherCAT从站在初始化和运行时的状态关系，所述EtherCAT主站和EtherCAT从站的状态包括：初始化、预运行、安全运行以及运行。

5.根据权利要求4所述的基于EtherCAT的单控制器-双机械臂装置控制方法，其特征在于：所述EtherCAT主站和EtherCAT从站由初始化状态向运行状态转化时，按照“初始化”、“预运行”、“安全运行”到“运行”的顺序转化，不能越级转化；所述EtherCAT主站和EtherCAT从站从运行状态返回时允许发生越级转化。

6.根据权利要求4所述的基于EtherCAT的单控制器-双机械臂装置控制方法，其特征在于：所述EtherCAT从站的状态的改变由EtherCAT主站发起，所述EtherCAT主站向EtherCAT从站发送状态控制命令请求新的状态，EtherCAT从站响应此命令，执行所请求的状态转换。

7.根据权利要求6所述的基于EtherCAT的单控制器-双机械臂装置控制方法，其特征在于：当所述EtherCAT从站执行状态改变指令时发生错误，EtherCAT从站将给出错误标志。

8.根据权利要求2所述基于EtherCAT的单控制器-双机械臂装置控制方法，其特征在于：所述步骤S2包括以下子步骤：

步骤S2.1：EtherCAT主站接收EtherCAT从站EtherCAT数据帧，检测EtherCAT从站状态标志和错误标志，判断EtherCAT从站状态以及通信是否正常；

步骤S2.2：EtherCAT主站发送数据帧至第一个EtherCAT从站，第一个EtherCAT从站获取数据帧中对应的数据，执行任务操作，第一个EtherCAT从站将数据帧传递至第二个EtherCAT从站，第二个EtherCAT从站从数据帧中获取对应的数据，并执行任务操作，直至传递至最后一个EtherCAT从站，接收对应的数据并执行任务。

9.根据权利要求8所述的基于EtherCAT的单控制器-双机械臂装置控制方法，其特征在于：所述步骤S2.1中，最后一个EtherCAT从站将自身状态标志和错误标志插入EtherCAT数据帧中，并将EtherCAT数据帧向前传递，直至所有EtherCAT从站完成数据插入，由第一个EtherCAT从站传递至EtherCAT主站。

10.根据权利要求8所述的基于EtherCAT的单控制器-双机械臂装置控制方法，其特征在于：所述EtherCAT从站执行任务步骤包括：首先获取EtherCAT主站指针，创建好数据域后便可获取EtherCAT从站配置，然后设置EtherCAT从站PDO配置信息，注册PDO到数据域后激活EtherCAT主站。当EtherCAT主站被激活，便可获取数据域数据指针，开始执行周期性任务。