基于GSK-Link总线的模块化机器人控制装置及控制方法

摘要

本发明公开了一种基于GSK-Link总线的模块化机器人控制装置及控制方法，装置包括用于完成机器人示教、示教检查、再现运动控制、示教编程、程序解释、预处理及参数设置的主控制器；对机器人运动数据进行正逆解算法、插补算法、速度控制、轨迹规划的算法控制器；完成对GSK-Link总线控制的GSK-Link总线板；显示程序编辑和机器人状态的显示屏；及用来实现操作输入和灯指示显示按键板，所述主控制器分别和显示屏、算法控制器以及GSK-Link总线板连接，所述GSK-Link总线板与按键板连接。本发明通过GSK-Link总线可以快速响应请求，高速传输数据，实时检测状态，提高了系统实时性和安全性。另外，本发明各组成部分功能模块化，添加或修改单个模块不会影响其他模块的功能，提高了系统的可靠性。

主权项

一种基于GSK‑Link总线的模块化机器人控制装置，其特征在于，包括用于完成机器人示教、示教检查、再现运动控制、示教编程、程序解释、预处理及参数设置的主控制器；对机器人运动数据进行正逆解算法、插补算法、速度控制及轨迹规划的算法控制器；完成对GSK‑Link总线控制的GSK‑Link总线板；显示程序编辑和机器人状态的显示屏；及用来实现操作输入和灯指示显示的按键板，所述主控制器分别和显示屏、算法控制器以及GSK‑Link总线板连接，所述GSK‑Link总线板与按键板连接，所述主控制器包括中央处理芯片、显示接口、键盘接口及通信接口，所述中央处理芯片运行嵌入式linux系统，构成控制系统的上位机；所述显示接口由LVDS连接到显示屏；所述键盘接口由GSK‑Link总线板的共享内存传到中央处理芯片，所述上位机包括调度模块、示教控制模块、示教检查控制模块、再现控制模块、解释模块、预处理模块、通信模块、监控故障处理模块、参数设置模块以及显示模块，所述调度模块用于在启动机器人系统后，建立一个正常的工作环境，启动调度线程、通信线程、解释线程及界面线程，然后等待按键操作并监控当前机器人的状态，协调上位机的各个模块完成机器人控制；示教控制模块通过操作轴操作键选择坐标系及速度等级来完成机器人示教运动，达到用户指定的位置；示教检查控制模块用来检查示教好的程序是否按预想的路径或逻辑运行，通过按下“前进”或“后退”键进行逐行检查，直到达到预想的编程要求；再现控制模块用于实现机器人的自动运行，机器人读取示教检查好的程序，根据程序的指令逐行自动运行；解释模块由词法分析、语法分析、语义分析及符号表组成，用于提取程序文件里的指令、数据及符号信息；预处理模块用于对机器人的运动数据进行路径规划，使机器人按规划路径运行；通信模块是指与算法控制器的通信和与GSK‑Link总线板的通信；监控故障处理模块由监控模块和故障处理模块组成，所述监控模块用于机器人状态监控、IO监控、位姿监控及变量监控，所述故障处理模块用于伺服报警错误、轨迹规划错误、通信错误及总线连接错误现象的处理；参数设置模块用于运动参数设置、伺服参数设置、运用参数设置、轴最大速度及加速度设置、软极限设置及干涉区设置；显示模块用于显示机器人状态、示教编程、参数设置和界面监控，为使用者提供一个友好操作界面，所述显示模块使用minigui。