一種機(jī)器人的控制系統(tǒng)及機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種機(jī)器人控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)包括第一驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組、第二驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組、第三驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組、第四驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組、一嵌入式用戶接口控制器和一電源接口，所述四個(gè)驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組分別通過導(dǎo)線連接到總線上，所述嵌入式用戶接口控制器通過導(dǎo)線與總線連接，所述電源與總線相連接并通過總線為所述四個(gè)驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組和所述嵌入式用戶接口控制器供電。采用本實(shí)用新型技術(shù)方案，免去了傳統(tǒng)機(jī)器人的控制電氣柜，簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)接線方式，提高了可靠性。
【專利說明】
一種機(jī)器人的控制系統(tǒng)及機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種機(jī)器人的控制系統(tǒng)和機(jī)器人，尤其涉及一種SCARA機(jī)器人的控制系統(tǒng)和機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)機(jī)器人的需求在近些年日益增長(zhǎng)，諸如汽車行業(yè)、電子電器行業(yè)、工程機(jī)械行業(yè)等已使用大量工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線，受各方面因素的影響，我國(guó)近百分之七十的工業(yè)機(jī)器人仍然需要進(jìn)口才能滿足國(guó)內(nèi)需求，國(guó)內(nèi)企業(yè)市場(chǎng)占有率較低。
[0003]SCARA(Selective Compliance Assembly Robot Arm，中文譯名:擇順應(yīng)性裝配機(jī)器手臂)是一種圓柱坐標(biāo)型的特殊類型的工業(yè)機(jī)器人。SCARA機(jī)器人有3個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，其軸線相互平行，在平面內(nèi)進(jìn)行定位和定向。另一個(gè)關(guān)節(jié)是移動(dòng)關(guān)節(jié)，用于完成末端件在垂直于平面的運(yùn)動(dòng)。這類機(jī)器人的結(jié)構(gòu)輕便、響應(yīng)快，它最適用于平面定位，垂直方向進(jìn)行裝配的作業(yè)。
[0004]目前SCARA機(jī)器人都采用中央式控制方式。具體而言即每個(gè)電機(jī)都通過10根左右的導(dǎo)線連接到機(jī)器人體外的電氣控制柜中。由電氣柜中的中央控制器(一般為工控PC機(jī)加上運(yùn)動(dòng)控制卡以及4個(gè)功率電機(jī)驅(qū)動(dòng)器)產(chǎn)生相應(yīng)的大電流對(duì)機(jī)器人本體上的電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。因此，控制系統(tǒng)復(fù)雜而龐大，控制柜的體積通常與機(jī)器人本體體積相當(dāng)甚至更大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實(shí)用新型涉及一種SCARA機(jī)器人的控制系統(tǒng)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型公開了一種機(jī)器人控制系統(tǒng)，包括第一驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組、第二驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組、第三驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組、第四驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組、一嵌入式用戶接口控制器和一電源接口，所述四個(gè)驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組分別通過導(dǎo)線連接到總線上，所述嵌入式用戶接口控制器通過導(dǎo)線與總線連接，所述電源與總線相連接并通過總線為所述四個(gè)驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組和所述嵌入式用戶接口控制器供電。
[0007]進(jìn)一步地，該嵌入式用戶接口控制器有一外接接口，用于連接外接設(shè)備。
[0008]進(jìn)一步地，該外接設(shè)備為個(gè)人終端。
[0009]進(jìn)一步地，所述電源為交流電電源或直流電電源。
[0010]進(jìn)一步地，所述導(dǎo)線為電源的正負(fù)線和差分通訊總線。
[0011]進(jìn)一步地，所述差分總線包括但不限于CAN總線，485總線，422總線等。
[0012]進(jìn)一步地，所述接口包括但不限于以下接口之一:以太網(wǎng)接口，WIFI接口，USB接口，串行口，藍(lán)牙。
[0013]進(jìn)一步地，所述控制系統(tǒng)用于SCARA機(jī)器人。
[0014]進(jìn)一步地，所述控制系統(tǒng)用于Delta機(jī)器人。
[0015]本實(shí)用新型還提供一種是安裝有所述系統(tǒng)的SCARA機(jī)器人，包括基座，大臂、小臂、滾珠花鍵絲桿和若干驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組;所述小臂為中空結(jié)構(gòu)，安裝有第一驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組，第二驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組和第三驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組，第四驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組安裝在基座內(nèi)，所述基座內(nèi)還裝有嵌入式用戶接口控制器和電源接口，所述四個(gè)驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組、嵌入式用戶接口控制器和電源接口通過總線連接。
[0016]進(jìn)一步地，嵌入式用戶接口控制器有一外接接口，用于連接外接設(shè)備。
[0017]進(jìn)一步地，所述外接設(shè)備為個(gè)人終端。
[0018]進(jìn)一步地，所述總線為電源的正負(fù)線和差分通訊總線。
[0019]進(jìn)一步地，所述差分總線包括但不限于CAN總線，485總線，422總線之一。
[0020]進(jìn)一步地，所述接口包括但不限于以下接口之一:以太網(wǎng)接口，WIFI接口，USB接口，串行口，藍(lán)牙。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型采取SCARA機(jī)器人控制系統(tǒng)及機(jī)器人，免去了傳統(tǒng)SCARA機(jī)器人的控制電氣柜，同時(shí)所有控制模組均以導(dǎo)線控制，極大簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)接線方式，大大提高了可靠性;更加便捷和快捷，使得SCARA機(jī)器人具有開放性，開發(fā)和維護(hù)的成本大大降低。
【附圖說明】
[0022]關(guān)于本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與精神可以通過以下的實(shí)用新型詳述及所附圖式得到進(jìn)一步的了解。
[0023]圖1是本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)；
[0024]圖2是本實(shí)用新型連接外接設(shè)備的控制系統(tǒng)；
[0025]圖3是本實(shí)用新型的機(jī)器人結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。
[0027]一種SCARA機(jī)器人的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)為分布式控制系統(tǒng)(DCS, DistributedControl System)包含嵌入式用戶接口控制器和若干驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組，包括第一驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組1、第二驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組2、第三驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組3、第四驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組4、一嵌入式用戶接口控制器8和一電源7，所述四個(gè)驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組分別通過導(dǎo)線6連接到總線5上，所述嵌入式用戶接口控制器8通過導(dǎo)線6與總線5連接，所述電源7與總線5相連接并通過總線為所述四個(gè)驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組和所述嵌入式用戶接口控制器8供電，所述電源接口通過外接電源與總線相連接并通過總線為所述四個(gè)驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組和所述嵌入式用戶接口控制器供電，所述導(dǎo)線6為電源的正負(fù)線和差分通訊總線。其中，所述差分通訊總線包括但不限于CAN(控制器局域網(wǎng)絡(luò)，Controller Area Network)總線，485總線，422總線等。
[0028]如圖2所示，該控制系統(tǒng)還包括一外接設(shè)備，所述外接設(shè)備通過外接接口(圖中未示出)連接到嵌入式用戶接口控制器8，所述外接設(shè)備可以是個(gè)人終端9，其中，所述個(gè)人終端包括PC機(jī)，手機(jī)，平板電腦等可以運(yùn)行軟件的設(shè)備，所述個(gè)人終端通過所述嵌入式用戶接口控制器對(duì)控制系統(tǒng)所控制的SCARA機(jī)器人進(jìn)行編程或調(diào)試，以維護(hù)所控制的機(jī)器人。其中，個(gè)人終端與嵌入式用戶接口控制器之間的交互接口包括但不限于以下接口:以太網(wǎng)接口，WIFI接口，USB接口，串行口，藍(lán)牙等接口。所述嵌入式用戶接口控制器可采用市面上通用的ARM 9板，或是同類型的ARM開發(fā)板，如A8，A9，A15等系列控制板，抑或是X86開發(fā)板，如586板，CORE 板，Atom 板等。
[0029]為便于控制系統(tǒng)的通用性，使用的外接電源7可以交流電或直流電。
[0030]所述控制系統(tǒng)可以用于SCARA機(jī)器人或是Delta(又稱蜘蛛手或并聯(lián))機(jī)器人。
[0031]結(jié)合圖3，對(duì)采用本實(shí)用新型控制系統(tǒng)的SCARA機(jī)器人進(jìn)行詳細(xì)說明。一種四軸SCARA型機(jī)器人，包括基座31，基座31柱體側(cè)邊配有電氣通訊面板34，基座上安裝有電源接口 312。安裝在基座31上方可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的大臂32，基座31對(duì)應(yīng)于大臂32的固定端裝設(shè)有第四驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組39，第四驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組39的動(dòng)力輸出軸與大臂32的固定端連接，其用于控制大臂32以大臂32與基座31連接軸為圓心作水平旋轉(zhuǎn)。小臂33為中空結(jié)構(gòu)，裝設(shè)于大臂32的另一端，內(nèi)部裝有第一驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組36、第二驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組37、第三步驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組38、滾珠花鍵絲桿310等器件。小臂33的固定端裝設(shè)有第三驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組38，第三驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組38的動(dòng)力輸出軸與大臂32的自由端連接，第三驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組38用于控制小臂33以小臂33與大臂32連接軸為圓心作水平旋轉(zhuǎn)。小臂33的另一端可相對(duì)活動(dòng)地裝設(shè)有滾珠花鍵絲桿310。小臂33對(duì)應(yīng)于滾珠花鍵絲桿310設(shè)有第一驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組36和第二驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組37，第一驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組36控制滾珠花鍵絲桿鍵絲桿310的上下運(yùn)動(dòng)，第二驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組37控制滾珠花鍵絲桿310的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。所述四個(gè)驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組之間通過導(dǎo)線311連接。嵌入式用戶接口控制器35與導(dǎo)線311的連接圖中未示出。
[0032]本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知悉，所述機(jī)器人控制系統(tǒng)可以為擇順應(yīng)性裝配機(jī)器手臂SCARA機(jī)器人控制系統(tǒng)，亦可以為并聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)。
[0033]本說明書中所述的只是本實(shí)用新型的較佳具體實(shí)施例，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)本實(shí)用新型的限制。凡本領(lǐng)域技術(shù)人員依本實(shí)用新型的構(gòu)思通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在本實(shí)用新型的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于，包括一第一驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組、一第二驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組、一第三驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組、一第四驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組、一嵌入式用戶接口控制器和一電源接口，所述四個(gè)驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組分別通過導(dǎo)線連接到一總線上，所述嵌入式用戶接口控制器通過導(dǎo)線與總線連接，所述電源接口通過外接電源與總線相連接并通過總線為所述四個(gè)驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組和所述嵌入式用戶接口控制器供電。2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于，所述嵌入式用戶接口控制器有一外接接口，用于連接外接設(shè)備。3.如權(quán)利要求2所述的機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特在于，所述外接設(shè)備為個(gè)人終端。4.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)線為電源的正負(fù)線和差分通訊總線。5.如權(quán)利要求4所述的機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于，所述差分通訊總線包括CAN總線，485總線，422總線之一。6.如權(quán)利要求2所述的機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于，所述接口包括以下接口之一:以太網(wǎng)接口，WIFI接口，USB接口，串行口。7.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)器人控制系統(tǒng)為擇順應(yīng)性裝配機(jī)器手臂SCARA機(jī)器人控制系統(tǒng)。8.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)器人控制系統(tǒng)為并聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)。9.一種機(jī)器人，其特征在于，包括基座，大臂、小臂、滾珠花鍵絲桿和若干驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組;所述小臂為中空結(jié)構(gòu)，安裝有第一驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組，第二驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組和第三驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組，第四驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組安裝在基座內(nèi)，所述基座內(nèi)還裝有嵌入式用戶接口控制器和電源接口，所述四個(gè)驅(qū)控一體化步進(jìn)伺服模組、嵌入式用戶接口控制器和電源接口通過總線連接。10.如權(quán)利要求9所述的機(jī)器人，其特征在于，所述嵌入式用戶接口控制器有一外接接口，用于連接外接設(shè)備。11.如權(quán)利要求10所述的機(jī)器人，其特征在于，所述外接設(shè)備為個(gè)人終端。12.如權(quán)利要求9所述的機(jī)器人，其特征在于，所述總線為電源的正負(fù)線和差分通訊總線。13.如權(quán)利要求12所述的機(jī)器人，其特征在于，所述差分通訊總線包括CAN總線，485總線，422總線之一。14.如權(quán)利要求10所述的機(jī)器人，其特征在于，所述接口包括以下接口之一:以太網(wǎng)接P，WIFI接口，USB接口，串行口。
【文檔編號(hào)】B25J13/00GK205438540SQ201620009645
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年1月6日
【發(fā)明人】朱海鴨
【申請(qǐng)人】上海優(yōu)愛寶智能機(jī)器人科技股份有限公司