[发明专利]基于EtherCAT的单控制器-双机械臂装置和控制方法

说明书

本发明提供了一种基于EtherCAT的单控制器‑双机械臂装置和控制方法，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。本发明通过一台控制器实现对两台机械臂的控制，能够降低增加控制器带来的成本，减少了系统通信带来的开销，简化逻辑控制，提高了系统性能。

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体地，涉及一种基于EtherCAT的单控制器-双机械臂装置和控制方法。

背景技术

EtherCAT广泛应用于机械臂伺服模块之间的通信。单机械臂在复杂的工况或任务要求下，往往不能高效地完成任务，甚至无法满足要求，急需一种带有双(多)机械臂的机器来协同工作。传统的机械臂控制采用单控制器-单机械臂的模式，当需要双机械臂来协同工作时，需要两台控制器分别控制对应的机械臂，这样不仅提高了生产成本，而且增加了系统的通信开销，逻辑控制更加复杂，系统性能大大降低。

在公开号为CN112486112A的中国专利文献中，提供一种EtherCAT主站控制系统及其控制方法，所述方法包括：所述EtherCAT主站控制系统的主站控制器，包括：EtherCAT主控制系统、工业控制子系统；所述EtherCAT主控制系统，用于向所述工业控制子系统发送从站驱动控制器的控制数据；所述工业控制子系统，用于接收所述EtherCAT主控制系统发送的所述控制数据并缓存，将缓存的所述控制数据向所述从站驱动控制器发送；其中，所述从站驱动控制器，接收所述工业控制子系统发送的所述控制数据，并根据所述控制数据解析出相应的控制信号，以控制驱动设备模块运行。

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基于EtherCAT的单控制器-双机械臂装置和控制方法。

根据本发明提供的一种基于EtherCAT的单控制器-双机械臂装置，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。

根据本发明提供的一种基于EtherCAT的单控制器-双机械臂装置控制方法，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。

优选的，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。

优选的，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。

优选的，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。

优选的，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。

优选的，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。

优选的，所述步骤S2包括以下子步骤：