CN108568818B - 机器人的控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机器人的控制系统和方法。控制系统通过以太网控制总线执行控制，所述控制系统包括预设机器人、多个伺服电机、对应于每个伺服电机的伺服驱动器和控制器，其中，在接收到运动指令后，确定每个所述伺服驱动器的运转参数，其中，所述运动指令是通过所述控制器发出的，所述运转参数中至少包括：控制所述预设机器人的轨迹位置和轨迹姿态的运动参数；根据所述预设机器人的轨迹位置和轨迹姿态的运动参数，调整所述多个伺服电机的运转速度和运转方向，得到调整结果；根据所述调整结果，驱动所述预设机器人按照目标轨迹路线运动。本发明解决了相关技术中封闭式的机器人控制系统局限较大的技术问题。

Description

机器人的控制系统和方法

技术领域

本发明涉及机器人控制技术领域，具体而言，涉及一种机器人的控制系统和方法。

背景技术

相关技术中，机器人(如工业机器人)的控制系统大多采用专用的控制器，软件系统也是采用专门的语言进行开发，这种封闭式的控制系统在被广泛应用时会受到各种软硬件平台的限制，难以满足工业机器人行业的发展需求。

针对上述的相关技术中封闭式的机器人控制系统局限较大的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种机器人的控制系统和方法，以至少解决相关技术中封闭式的机器人控制系统局限较大的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种机器人的控制系统，控制系统通过以太网控制总线执行控制，所述控制系统包括预设机器人、多个伺服电机、对应于每个伺服电机的伺服驱动器和控制器，其中，在接收到运动指令后，确定每个所述伺服驱动器的运转参数，其中，所述运动指令是通过所述控制器发出的，所述运转参数中至少包括：控制所述预设机器人的轨迹位置和轨迹姿态的运动参数；根据所述预设机器人的轨迹位置和轨迹姿态的运动参数，调整所述多个伺服电机的运转速度和运转方向，得到调整结果；根据所述调整结果，驱动所述预设机器人按照目标轨迹路线运动。

进一步地，还包括：以太网控制总线耦合器，用于将待添加模块添加至所述控制系统。

进一步地，还包括：示教器，与所述控制器通信，用于发送目标控制指令，其中，所述目标控制指令用于控制所述预设机器人到达目标轨迹点和在所述预设机器人进行轨迹生成时的目标轨迹姿态，所述目标轨迹姿态指示所述预设机器人的机械臂在生成每个轨迹点时的倾斜角度。

进一步地，所述示教器还用于显示所述预设机器人的当前轨迹状态，其中，所述当前轨迹状态至少包括：机器人末端的执行坐标、机器人的轨迹生成姿态、机器人是否正常运转和机器人的轨迹路线类型，所述轨迹路线类型至少包括：点到点轨迹、直线轨迹、圆弧轨迹。

进一步地，所述控制器采用可编程逻辑控制开发平台进行轨迹逻辑编程，所述控制器为所述控制系统中的以太网控制主站。

进一步地，所述控制器还用于提供轨迹插补参数，其中，所述轨迹插补参数用于在轨迹生成时根据当前轨迹点和目标轨迹点确定出多个中间轨迹点，所述轨迹插补参数的类型至少包括以下之一：直线轨迹插补参数和圆弧轨迹插补参数。

进一步地，每个所述伺服驱动器和/或所述以太网控制总线耦合器为所述控制系统中的以太网控制从站。

进一步地，所述控制系统还包括：系统监控模块，用于监控机器人的控制系统是否发生故障，并在所述控制系统发生故障后，发出故障告警信息；输入/输出处理模块，用于控制机器人的控制系统与其它设备的数据交互。

进一步地，所述控制系统还包括：运动控制模块，用于生成轨迹关节角和轨迹规划路线，其中，所述轨迹关节角为在所述预设机器人进行空间轨迹生成时，对轨迹点的空间运动坐标进行逆向求解得到的轨迹关节角度，所述轨迹规划路线中至少包括：初始轨迹点、目标轨迹点、多个中间轨迹点和每个轨迹点的空间坐标。

进一步地，所述以太网控制总线为EtherCAT现场总线。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种机器人的控制方法，应用于上述任一项所述的控制系统，包括：接收运动指令，其中，所述运动指令用于控制预设机器人从初始轨迹点运动到目标轨迹点；根据所述运动指令，利用以太网控制总线的可编程逻辑控制PLC开发平台确定轨迹路线，其中，所述轨迹路线中至少包括：所述初始轨迹点的坐标、所述目标轨迹点的坐标、多个中间轨迹点的坐标和生成每个轨迹点时机器人的姿态；驱动所述预设机器人按照所述轨迹路线运动。

在本发明实施例中，在对预设机器人进行控制时，可以通过连接预设机器人的各个伺服电机来驱动整个预设机器人的运动(如轨迹生成)，在本发明实施例中可以通过调整伺服电机的参数来调整伺服电机的运转，从而调整机器人本体(即上述的预设机器人11)的运动。在本发明实施例中，采用以太网控制总线执行控制，在有新的模块需要加入控制系统时，可以直接将新的模块加入耦合模块中，即可以直接加入该控制系统，即采用以太网控制总线可以满足可移植性和可扩展性的要求，从而解决相关技术中封闭式的机器人控制系统局限较大的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种机器人的控制系统的示意图；

图2是根据本发明实施例另一种机器人的控制系统的示意图；

图3是根据本发明实施例的一种控制系统的软件模块的示意图；

图4是根据本发明实施例的一种机器人的控制方法的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为便于用户理解本发明，下面对本发明各项实施例中涉及的部分术语或名词给出解释：

轨迹规划：确定机器人的手部或关节在起点和终点之间所走过的路径、在各路径点的速度、加速度，这项工作称为轨迹规划。为了使机器人末端执行器从起始位姿达到终点位姿，需要规定运动路径、中间点的速度及加速度。其中，在本发明中的起始位姿包括机器人的起始位置坐标和起始轨迹点的轨迹姿态(即机器人的生成轨迹点的角度)。

关节空间轨迹规划：确定如何利用受控参数在关节空间中规划机器人的运动。

笛卡尔空间轨迹规划：即进行坐标空间的轨迹规划，包括直角坐标空间的轨迹规划。

直角坐标空间的轨迹规划：所有用于关节空间的轨迹规划方法都可以用于直角坐标空间轨迹规划。直角坐标轨迹规划必须不断进行逆运动学运算，以便及时得到关节角。其中，直角空间轨迹规划通过反复求解逆运动方程来计算关节角，即关节空间轨迹规划，其规划生成的值就是关节值，而直角坐标空间轨迹规划函数生成的值是机器人末端手的位姿，它们需要通过求解逆运动方程才能转化为关节量。

伺服驱动器，Servo Drives，是用来控制伺服电机的一种控制器，主要应用于高精度定位系统。一般通过位置、速度、力矩三种方式对伺服电机进行控制，实现高精度的传动系统定位。其中，本发明下述各项实施例中的伺服驱动器种类至少包括：电机伺服驱动器、液压伺服驱动器、气动伺服驱动器、记忆金属伺服驱动器等。本发明下述实施例中以电机伺服驱动器做出说明。

VS2010，Visual Studio2010，指的是微软公司推出的开发环境，是目前流行的Windows平台应用程序开发环境，Visual Studio可以用来创建Windows,平台下的Windows应用程序和网络应用程序，也可以用来创建网络服务、智能设备应用程序和Office插件。

EtherCAT，以太网控制自动化技术，是一个以以太网为基础的开放架构的现场总线系统，EtherCAT名称中的CAT为Control Automation Technology(控制自动化技术)首字母的缩写)实时工业以太网技术具有其网络实时性高、数据传输率高、拓扑结构灵活等优点，在工业机器人生产中得到广泛应用，能满足工业机器人网络传输的实时性和同步性要求。

CoDeSys，Controlled Development System，是可编程逻辑控制PLC的完整开发环境，系统的编辑器和调试器的功能是建立在高级编程语言的基础上(如Visual C++))平台。

本发明中的下述各项实施例中涉及到各项机器人的运动控制，对于机器人的具体类型不做限定，本发明下述各项实施例以工业机器人做出说明，但不会限制该工业机器人。其中，本发明实施例中机器人中利用兼容EtherCAT总线的CoDeSys软件系统开发机器人控制系统，能够满足开放性、可移植性以及可扩展性的需求。通过CoDeSys平台，采用EtherCAT实时工业以太网技术，开发一套基于CoDeSys，运行于嵌入式平台下的工业机器人运动控制系统，并且还可以采用编程语言(如C++)和软PLC混合编程方式，实现从系统底层运动规划到硬件层电机驱动的控制过程，提高了程序运行效率，缩短了开发周期。

实施例一

图1是根据本发明实施例的一种机器人的控制系统的示意图，控制系统通过以太网控制总线执行控制，如图1所示，该控制系统包括：

预设机器人11、多个伺服电机12、对应于每个伺服电机的伺服驱动器13和控制器14，其中，在接收到运动指令后，确定每个伺服驱动器13的运转参数，其中，运动指令是通过控制器14发出的，运转参数中至少包括：控制预设机器人的轨迹位置和轨迹姿态的运动参数；根据预设机器人11的轨迹位置和轨迹姿态的运动参数，调整多个伺服电机12的运转速度和运转方向，得到调整结果；根据调整结果，驱动预设机器人按照目标轨迹路线运动。

其中，上述的预设机器人可以是作为机器人本体存在，本发明实施例中的机器人可以为工业机器人，利用工业机器人进行轨迹运动，生成多个轨迹点，得到想要的轨迹物品。

可选的，预设机器人的轨迹位置可以包括预设机器人的起始位置和终点位置，当然也可以包括预设机器人在生成各个中间点轨迹时的位置，在确定时轨迹位置时，可以直接通过轨迹点坐标来确定轨迹位置，本发明实施例中的轨迹点坐标可以是二维坐标或者三维轨迹坐标。而轨迹姿态可以是指机器人的在生成轨迹点机械臂的倾斜角度和倾斜方向。

优选的，上述的以太网控制总线可以为EtherCAT现场总线。

可选的，上述的控制系统还包括：以太网控制总线耦合器，用于将待添加模块添加至控制系统。其中，该以太网控制总线耦合器可以通过现场总线EtherCAT连接一个伺服驱动器，从而将以太网控制总线耦合器作为与伺服驱动器并列的耦合单元，以驱动新加入模块的运动。可选的，该以太网控制总线耦合器可以与输入输出接口(即I/O接口)进行数据通讯。

另一种可选的实施方式，实施例中的控制系统还可以包括示教器，该示教器可以与控制器通信，用于发送目标控制指令，其中，目标控制指令用于控制预设机器人到达目标轨迹点和在预设机器人进行轨迹生成时的目标轨迹姿态，目标轨迹姿态指示预设机器人的机械臂在生成每个轨迹点时的倾斜角度。

需要说明的是，示教器还用于显示预设机器人的当前轨迹状态，其中，当前轨迹状态至少包括：机器人末端的执行坐标、机器人的轨迹生成姿态、机器人是否正常运转和机器人的轨迹路线类型，轨迹路线类型至少包括：点到点轨迹、直线轨迹、圆弧轨迹。可选的，机器人末端的执行坐标可以是指机器人生成轨迹点的机械臂的末端的坐标，可以利用轨迹点的当前坐标来显示。

即上述的示教器用于可以与用户进行交互，可以根据用户的控制指令或者输入的控制程序来控制控制示教器的发展，同时也可以利用示教器来显示机器人的当前状态和运动轨迹。

其中，在具体实现控制时，可以通过PC或者示教器接收到控制信息，并将控制信号发送到机器人的控制器(作为控制主站)，通过该控制器实现对各个伺服驱动器(作为控制从站)的控制，然后可以通过各个伺服驱动器的动作实现对伺服电机的驱动，进而控制整个机器人的动作。

对于本发明实施例中的控制器，其可以采用可编程逻辑控制开发平台进行轨迹逻辑编程，控制器为控制系统中的以太网控制主站。同时每个伺服驱动器和/或以太网控制总线耦合器为控制系统中的以太网控制从站。本发明实施例中的控制器的数量为一个，即主站为一个，而伺服驱动器和/或以太网控制总线耦合器可以为多个，即控制从站有多个，本发明实施例中的控制和驱动模块构成了一主多从的控制模式。

可选的，本发明实施例中还可以使用线性串行拓扑网络结构，通过以太网控制总线连接控制主站和控制从站，以及各控制从站之间的相互连接，从而构成了线性串行网络结构。

其中，控制器还用于提供轨迹插补参数，其中，轨迹插补参数用于在轨迹生成时根据当前轨迹点和目标轨迹点确定出多个中间轨迹点，轨迹插补参数的类型至少包括以下之一：直线轨迹插补参数和圆弧轨迹插补参数。

需要说明的是，上述的控制系统还包括：系统监控模块，用于监控机器人的控制系统是否发生故障，并在控制系统发生故障后，发出故障告警信息；输入/输出处理模块，用于控制机器人的控制系统与其它设备的数据交互。

另外，控制系统还包括：运动控制模块，用于生成轨迹关节角和轨迹规划路线，其中，轨迹关节角为在预设机器人进行空间轨迹生成时，对轨迹点的空间运动坐标进行逆向求解得到的轨迹关节角度，轨迹规划路线中至少包括：初始轨迹点、目标轨迹点、多个中间轨迹点和每个轨迹点的空间坐标。

通过上述的控制系统，在对预设机器人进行控制时，可以通过连接预设机器人的各个伺服电机来驱动整个预设机器人的运动(如轨迹生成)，在本发明实施例中可以通过调整伺服电机的参数来调整伺服电机的运转，从而调整机器人本体(即上述的预设机器人11)的运动。在本发明实施例中，采用以太网控制总线执行控制，在有新的模块需要加入控制系统时，可以直接将新的模块加入耦合模块中，即可以直接加入该控制系统，即采用以太网控制总线可以满足可移植性和可扩展性的要求，从而解决相关技术中封闭式的机器人控制系统局限较大的技术问题。即上述实施例中的控制系统解决目前工业机器人控制系统大多采用专用的控制器，软件系统也是采用专门的语言进行开发导致的封闭式的控制系统在被广泛应用时会受到各种软硬件平台的限制的技术问题。

下面通过另一种可选的控制系统对本发明进行说明。

图2是根据本发明实施例另一种机器人的控制系统的示意图，如图2所示，该控制系统可以包括：PC(即电脑、开发调试终端)、主站(对应于上述的控制主站)、示教器、多个从站(对应于上述的多个伺服驱动器)、多个伺服电机、机器人本体(对应于上述的预设机器人)。其中，主站和其中一个从站通过以太网控制总线EtherCAT连接，每个伺服驱动器之间也可以通过该以太网控制总线EtherCAT连接，而伺服驱动器还可以连接额外的耦合器，耦合器可以与I/O接口通信，耦合器可以与伺服驱动器通过以太网控制总线EtherCAT连接。

可选的，本发明实施例中利用EtherCAT实时工业以太网技术，采用线性串行拓扑网络结构和一主多从的控制模式来搭建工业机器人运动控制系统。

另一种可选的实施方式，嵌入式控制器采用CoDeSys做为EtherCAT通信的主站，而具有EtherCAT通信接口的伺服驱动器以及I/O扩展模块做为从站。主站和从站之间利用EtherCAT进行交互通信。在本发明实施例中，如需要增添新的功能模块到工业机器人控制系统里，则只要增加一个EtherCAT总线耦合器到控制系统里做为从站即可，这样就可以充分利用EtherCAT的可扩展性以及开放性。

可选的，控制器还可以实现工业机器人的总线通信的通讯处理，轨迹规划的核心插补算法以及控制算法，而视教再现运动、机器人状态显示、程序编辑等人机交互功能通过示教器完成。

图3是根据本发明实施例的一种控制系统的软件模块的示意图，如图3所示，该软件模块包括：系统监控模块、文件管理模块、示教器模块、I/O处理模块、运动控制模块、通信模块，其中，系统监控模块可以对机器人的控制系统进行故障监控(如发生故障，发出报警信息)和位姿信息(即机器人的运行位置和倾斜角度)显示，而文件管理模块还可以进行文件新建/删除、文件导入/导出处理，示教器模块可以进行位姿控制和指令生成。可选的，在进行位置控制时，可以分别进行关节空间运动(可以对应为关节轨迹规划)和笛卡尔空间运动(对应于笛卡尔空间轨迹规划)。

可选的，上述的示教器模块在进行指令生成时，可以生成不同类型的轨迹，包括点到点轨迹、直线轨迹、圆弧轨迹等，在本发明实施例中不限制轨迹的类型。

优选的，机器人的示教器模块在进行位姿控制时，一般是通过操纵机器人到达多个目标点(即不同的轨迹点)，并记录下这些目标点的位姿数值。在确定目标点后，可以确定从当前轨迹点到目标点的规划路线(例如通过直线、圆弧等)，通过该规划路线，可以让机器人沿着这条规划路线执行轨迹生成，从而到达目标点。最终机器人可以在轨迹点之间按照前后顺序或者轨迹规划方式重复运动(即实现机器人的目标轨迹移动)。其中，本申请中的轨迹运动携带者自动和手动两种方式，不同的机器人公司，使用的工业机器人开发语言也不同，其开发的控制系统不同，机器人在得到运动指令后，可以根据示教器编写好的机器人运动方式进行运动，在运动时，可以利用控制器来解析机器运动指令，得到伺服驱动器能识别的信号，通过伺服驱动器驱动各个伺服电机运转，从而实现对机器人的控制。

另外，上述的运动控制模块，可以进行正逆运动学控制和轨迹规划，其中，正逆运动学控制可以是指控制机器人进行正反轨迹运动，而轨迹规划，是指在得到轨迹初始点和轨迹终点后，规划轨迹路线，包括轨迹中间点、轨迹生成方向等方面。

根据工业机器人控制系统的功能需求，对其软件架构进行模块化设计，便于增强控制系统的可扩展性、开放性以及通用性。当系统需要增添额外功能时，仅需要在系统增添相应的功能模块即可。需要在不同串联机器人上应用时，则只需要修改相应的机器人结构参数即可。软件架构如上图(软件结构图)所示：主要包括系统监控模块、文件管理模块、示教器模块、I/O处理模块、运动控制模块、通信模块。

可选的，本发明实施例中的工业机器人控制系统软件，是在Windows操作系统下，通过CoDeSys软件开发平台进行开发，系统的运动控制算法在VS2010开发环境，用C/C++编程语言进行编写，以动态链接库的形式在CoDeSys上调用，然后通过交叉编译下载到装有嵌入式实时操作系统的嵌入式控制器上运行。

本发明上述实施例，可以利用EtherCAT总线的CoDeSys软件系统开发工业机器人控制系统，能够满足开放性、可移植性以及可扩展性的需求，通过CoDeSys平台，采用EtherCAT实时工业以太网技术，开发一套基于CoDeSys，运行于嵌入式平台下的工业机器人运动控制系统，采用C++和软PLC混合编程方式，实现从系统底层运动规划到硬件层电机驱动的控制过程，提高了程序运行效率，缩短了开发周期。

实施例二

根据本发明实施例，提供了一种机器人的控制方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图4是根据本发明实施例的一种机器人的控制方法的流程图，应用于上述任一项的控制系统，如图4所示，该方法包括如下步骤：

步骤S102，接收运动指令，其中，运动指令用于控制预设机器人从初始轨迹点运动到目标轨迹点。

可选的，该运动指示可以通过控制器或者示教器发出的，通过该运动指令可以实现对预设机器人的控制，对于具体地控制方式不做限定。

步骤S104，根据运动指令，利用以太网控制总线的可编程逻辑控制PLC开发平台确定轨迹路线，其中，轨迹路线中至少包括：初始轨迹点的坐标、目标轨迹点的坐标、多个中间轨迹点的坐标和生成每个轨迹点时机器人的姿态。

其中，上述的可编程逻辑控制PLC开发平台可以为CoDeSys，通过该开发平台可以实现程序的可扩展性。而上述初始轨迹点的坐标可以通过X、Y、Z来表示，该方式同样适用于上述的目标轨迹点的坐标，该目标轨迹点是该次轨迹生成过程中的终点。另外，上述生成每个轨迹点时机器人的姿态可以是指机器人的在生成轨迹点的倾斜角度和倾斜方向，通过该姿态可以调整轨迹点生成时的高度和方向。

步骤S106，驱动预设机器人按照轨迹路线运动。

其中，上述的驱动预设机器人按照轨迹路线运动可以是指按照轨迹路线生成各项轨迹。

通过上述步骤，可以先接收运动指令，其中，运动指令用于控制预设机器人从初始轨迹点运动到目标轨迹点，根据运动指令，利用以太网控制总线的可编程逻辑控制PLC开发平台确定轨迹路线，其中，轨迹路线中至少包括：初始轨迹点的坐标、目标轨迹点的坐标、多个中间轨迹点的坐标和生成每个轨迹点时机器人的姿态，从而驱动预设机器人按照轨迹路线运动。在本发明实施例中，采用以太网控制总线执行控制，在有新的模块需要加入控制系统时，可以直接将新的模块加入耦合模块中，即可以直接加入该控制系统，即采用以太网控制总线可以满足可移植性和可扩展性的要求，从而解决相关技术中封闭式的机器人控制系统局限较大的技术问题。另外，上述的控制机器人的方式中，可以驱动预设机器人按照轨迹路线运动，当然，该预设机器人也可以进行轨迹规划。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种机器人的控制系统，其特征在于，控制系统通过以太网控制总线执行控制，所述控制系统包括预设机器人、多个伺服电机、对应于每个伺服电机的伺服驱动器和控制器，其中，

在接收到运动指令后，确定每个所述伺服驱动器的运转参数，其中，所述运动指令是通过所述控制器发出的，所述运转参数中至少包括：控制所述预设机器人的轨迹位置和轨迹姿态的运动参数；

根据控制 所述预设机器人的轨迹位置和轨迹姿态的运动参数，调整所述多个伺服电机的运转速度和运转方向，得到调整结果；

根据所述调整结果，驱动所述预设机器人按照目标轨迹路线运动，

还包括：示教器，与所述控制器通信，用于发送目标控制指令，其中，所述目标控制指令用于控制所述预设机器人到达目标轨迹点和在所述预设机器人进行轨迹生成时的目标轨迹姿态，所述目标轨迹姿态指示所述预设机器人的机械臂在生成每个轨迹点时的倾斜角度，

所述示教器还用于显示所述预设机器人的当前轨迹状态，其中，所述当前轨迹状态至少包括：机器人末端的执行坐标、机器人的轨迹生成姿态、机器人是否正常运转和机器人的轨迹路线类型，所述轨迹路线类型至少包括：点到点轨迹、直线轨迹、圆弧轨迹，

所述控制系统还包括：运动控制模块，用于生成轨迹关节角和轨迹规划路线，其中，所述轨迹关节角为在所述预设机器人进行空间轨迹生成时，对轨迹点的空间运动坐标进行逆向求解得到的轨迹关节角度，所述轨迹规划路线中至少包括：初始轨迹点、目标轨迹点、多个中间轨迹点和每个轨迹点的空间坐标，

还包括：以太网控制总线耦合器，用于将待添加模块添加至所述控制系统，

所述控制器还用于提供轨迹插补参数，其中，所述轨迹插补参数用于在轨迹生成时根据当前轨迹点和目标轨迹点确定出多个中间轨迹点，所述轨迹插补参数的类型至少包括以下之一：直线轨迹插补参数和圆弧轨迹插补参数。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制器采用可编程逻辑控制开发平台进行轨迹逻辑编程，所述控制器为所述控制系统中的以太网控制主站。

3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，每个所述伺服驱动器和/或所述以太网控制总线耦合器为所述控制系统中的以太网控制从站。

4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括：

系统监控模块，用于监控机器人的控制系统是否发生故障，并在所述控制系统发生故障后，发出故障告警信息；

输入/输出处理模块，用于控制机器人的控制系统与其它设备的数据交互。

5.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述以太网控制总线为EtherCAT现场总线。

6.一种机器人的控制方法，应用于权利要求1至5中任一项所述的控制系统，其特征在于，包括：

接收运动指令，其中，所述运动指令用于控制预设机器人从初始轨迹点运动到目标轨迹点；

根据所述运动指令，利用以太网控制总线的可编程逻辑控制PLC开发平台确定轨迹路线，其中，所述轨迹路线中至少包括：所述初始轨迹点的坐标、所述目标轨迹点的坐标、多个中间轨迹点的坐标和生成每个轨迹点时机器人的姿态；

驱动所述预设机器人按照所述轨迹路线运动。

Images