CN115194766A - 一种工业机器人高度一体化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业机器人高度一体化方法，该方法中机器人采用一体化电机驱动，机械结构、驱动模块与控制模块采用一体化设计，即机械结构本体、电机、驱动器和控制器全部集成于机器人中。机器人关节处安装一体化电机，内部包含驱动控制电路和电机定转子以及减速器；控制器与各轴的一体化电机相连，同时其输入输出端口连接机器人的传感器负责数据采集和传递。最后，控制器上与上位机连接的接口、电源接口和扩展接口安置在机器人外部。一体化机器人的控制***为上位机通过网线连接机器人。

Description

一种工业机器人高度一体化方法

技术领域

本发明属于工业机器人领域。涉及集成的机器人机械结构、驱动模块和控制模块。

背景技术

一体化工业机器人是将机器人的机械结构、驱动模块与控制模块集成一体的机电产品。目前市面上的一体化机器人主要为驱控一体化，即运动控制器与电机驱动器集成为一体。这样的集成简化了机器人的接线方式，但仍不能完全实现机器人的一体化。

传统的工业机器人控制***包括上位机、运动控制器、伺服驱动器、机器人以及安装在机器人关节处的电机。使用时需要将上位机与运动控制器相连，然后将控制器与伺服驱动器以及机器人不同位置的传感器相连，最后将驱动器与电机相连接。这种自主的接线方式适合研究人员开发新的功能，但对于大部分使用者（如工厂车间）来说，该方式还是比较繁琐，使用者容易错误连接造成不必要的麻烦。

本发明基于驱控一体化电机和通过以太网与上位机相连的运动控制器，设计出一款一体化程度更高的的工业机器人高度一体化方法，实现了机械结构、驱动模块和控制模块一体化，接线方式简单，降低了对于使用者的要求。

发明内容

本发明公开了一种工业机器人高度一体化方法，方法面向的机器人分为机械结构、驱动模块和控制模块，三者集成一体。机械结构为多轴机械臂，驱动模块由一体化电机组成，控制模块则以运动控制器为核心。

按照该方法实现的工业机器人只需要用户自己连接电源、上位机和扩展接口，其余部分的连接在产品出厂前就已经完成连接，不需要用户再花费时间研究复杂的接线方式，可以有效节省时间，降低产品对于用户的使用要求。

附图说明

图1是本发明的一种工业机器人高度一体化方法概念图。

具体实施方法

如图1是本发明的工业机器人高度一体化方法，它包括机械结构、驱动模块以及控制模块的集成方法。

控制模块由控制器、编码器和其他传感器组成，控制器作为控制***的中心部件，通过接口与编码器、其他传感器、电机和上位机相连接，并进行数据交换。一体化电机产生的电流信号、编码器产生的转速、位置信号和机器人末端传感器采集到的其他信号全部传递给控制器进行初步处理，然后控制器将这些信号通过以太网传递给上位机进行进一步处理和储存等操作。数据处理完成，上位机根据接下来需要机器人完成的动作将对应的控制信号传递回控制器，再用控制器传递给电机和编码器，由此完成对机器人的控制。

驱动模块包括电机和伺服驱动器，全部集成于一体化电机中。伺服驱动器根据控制器传递的控制信号对电机进行驱动，同时采集电机的相电流反馈给控制器，实现对电机状态的检测。

机械结构包括由一体化电机驱动的机械臂以及底座等部分，一体化电机安装于机械臂的每个旋转轴处，控制器则安装在机械臂的底座部分，通过外壳封装为一体，留出电源接口、上位机接口和扩展接口，从而实现工业机器人的高度一体化。

Claims (5)

1.一种工业机器人高度一体化方法，方法中工业机器人由机械结构、驱动模块（一体化电机）和控制模块组成。

2.一体化电机与控制器集成于机器人内部，外观一体，方便用户使用。

3.根据权利要求1所述工业机器人，其使用的一体化电机内部包括定转子部分、减速器部分和驱动电路，三者高度集成。

4.根据权利要求1所述的控制器连接一体化电机，控制电机转动并采集电机的电流反馈值；同时控制器的输入输出端口连接编码器和机器人末端的其他传感器，接收传感器采集的信号并交由上位机进行处理和储存。

5.根据权利要求1所述的控制器集成在机器人的底座部分，与一体化电机的接口和与编码器、传感器的输入输出接口全部分布于机器人内部，在外部只留出上位机接口、扩展接口和电源接口，负责通过网线连接上位机、扩展新功能和供电。

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