Med utvecklingen av industriell automation används robotar alltmer i produktionslinjer. För att uppnå effektiv och exakt rörelsekontroll måste robotens fleraxliga rörelse kunna uppnå synkron drift, vilket kan förbättra robotarnas rörelsenoggrannhet och stabilitet och uppnå effektivare produktionslinjedrift. Samtidigt ger det också en grund för samverkansarbetet och kollaborativ kontroll av robotar, så att flera robotar kan samordna rörelser samtidigt för att utföra mer komplexa uppgifter. Det deterministiska Ethernet-protokollet i realtid baserat på EtherCAT ger oss en genomförbar lösning.
EtherCAT är ett högpresterande, industriellt Ethernet-kommunikationsprotokoll i realtid som möjliggör snabb dataöverföring och synkron drift mellan flera noder. I robotars fleraxliga rörelsekontrollsystem kan EtherCAT-protokollet användas för att realisera överföringen av kommandon och referensvärden mellan kontrollnoder och säkerställa att de är synkroniserade med en gemensam klocka, vilket gör det möjligt för fleraxligt rörelsekontrollsystem att uppnå synkron drift. Denna synkronisering har två aspekter. Först måste överföringen av kommandon och referensvärden mellan varje kontrollnod synkroniseras med en gemensam klocka; för det andra måste exekveringen av styralgoritmer och återkopplingsfunktioner också synkroniseras med samma klocka. Den första synkroniseringsmetoden har blivit väl förstått och har blivit en inneboende del av nätverkskontroller. Den andra synkroniseringsmetoden har dock ignorerats tidigare och blir nu en flaskhals för prestanda för rörelsekontroll.
Specifikt inkluderar den EtherCAT-baserade robotens fleraxliga synkrona rörelsekontrollmetoden två nyckelaspekter av synkronisering: överföringssynkronisering av kommandon och referensvärden, och exekveringssynkronisering av styralgoritmer och återkopplingsfunktioner.
När det gäller överföringssynkronisering av kommandon och referensvärden sänder kontrollnoderna kommandon och referensvärden genom EtherCAT-nätverket. Dessa kommandon och referensvärden måste synkroniseras under kontroll av en gemensam klocka för att säkerställa att varje nod utför rörelsekontroll vid samma tidssteg. EtherCAT-protokollet tillhandahåller en höghastighetsdataöverföring och synkroniseringsmekanism för att säkerställa att överföringen av kommandon och referensvärden är mycket exakt och i realtid.
Samtidigt, när det gäller exekveringssynkroniseringen av styralgoritmer och återkopplingsfunktioner, måste varje styrnod exekvera styralgoritmen och återkopplingsfunktionen enligt samma klocka. Detta säkerställer att varje nod utför operationer vid samma tidpunkt och därigenom realiserar den synkrona kontrollen av fleraxlig rörelse. Denna synkronisering måste stödjas på hårdvaru- och mjukvarunivåer för att säkerställa att exekveringen av kontrollnoderna är mycket exakt och i realtid.
Sammanfattningsvis realiserar den EtherCAT-baserade robotens fleraxliga synkrona rörelsekontrollmetoden överföringssynkronisering av kommandon och referensvärden och exekveringssynkroniseringen av styralgoritmer och återkopplingsfunktioner genom stöd av realtidsdeterministiskt Ethernet-protokoll. Denna metod ger en pålitlig lösning för fleraxlig rörelsestyrning av robotar och ger nya möjligheter och utmaningar för utvecklingen av industriell automation.
Posttid: 2025-20-20
