WO2020147347A1 - 控制设备、控制系统和控制方法 - Google Patents

控制设备、控制系统和控制方法 Download PDF

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auxiliary processor
processor
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control device
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胡飞鹏
胡余生
钟成堡
王长恺
殷伟豪
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Program-control systems
    • G05B19/02—Program-control systems electric
    • G05B19/04—Program control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Program control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0423—Input/output
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/24—Pc safety
    • G05B2219/24215—Scada supervisory control and data acquisition

Definitions

  • the embodiments of the present disclosure relate to the field of robot control, and in particular, to a control device, a control system, and a control method.
  • Some robot control methods in related technologies mainly run the real-time industrial Ethernet master station protocol through the processor, convert and process control instructions, send control instructions to the servo drive, and then control the robot's motors to realize the control of the robot.
  • the execution of robots has become complex and diverse, and corresponding control instructions have also become complex.
  • an embodiment of the present disclosure provides a control device, including: a main processor and an auxiliary processor; the main processor is connected to the auxiliary processor, and is used to generate control data for controlling at least one object And send the control data set to the auxiliary processor; the auxiliary processor is used to perform parallel conversion processing on the control data set using the real-time industrial Ethernet master station protocol to obtain at least one control data set And send the control instruction to at least one of the objects through the Ethernet interface.
  • the main processor is provided with a peripheral component interconnection standard PCI interface, or a high-speed serial computer expansion bus standard PCIe interface.
  • the PCI interface or PCIe interface of the main processor is connected to the I/O interface of the auxiliary processor; PCI protocol or PCIe is adopted between the main processor and the auxiliary processor. Protocol for data transmission.
  • the auxiliary processor includes: a field programmable gate array FPGA.
  • control device is a dual-core heterogeneous SOC chip.
  • the I/O interface of the main processor in the dual-core heterogeneous SOC chip is connected to the I/O interface of the auxiliary processor.
  • an embodiment of the present disclosure provides a control system, including: the control device described in any of the embodiments.
  • control system further includes: at least one servo slave station; the servo slave station is configured to receive control instructions from the Ethernet interface of the auxiliary processor via a real-time industrial Ethernet.
  • the servo slave is connected to the motor of the target object, and the motor is controlled by the control instruction.
  • the target object includes: a robot.
  • an embodiment of the present disclosure proposes a control method, including: a main processor generates a control data set for controlling at least one object, and sends the control data set to an auxiliary processor; the auxiliary processor uses The real-time industrial Ethernet master station protocol performs parallel conversion processing on the control data set to obtain at least one control instruction for controlling the object, and sends the control instruction to at least one object through an Ethernet interface.
  • the object is a servo slave station
  • the control method further includes: the servo slave station receives a control instruction from the Ethernet interface of the auxiliary processor through a real-time industrial Ethernet, and controls The command controls the motor of the target object.
  • an embodiment of the present disclosure proposes a non-transitory computer-readable storage medium on which a computer program is stored, and when the program is executed by a control device, the control method in any one of the embodiments is implemented, wherein:
  • the control device includes a main processor and an auxiliary processor.
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram of a control device provided by some embodiments of the disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic structural diagram of another control device provided by some embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram of another control device provided by some embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a schematic structural diagram of a control system provided by some embodiments of the present disclosure.
  • Fig. 5 is a schematic structural diagram of another control system provided by some embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a schematic structural diagram of another control system provided by some embodiments of the present disclosure.
  • Fig. 7 is a schematic structural diagram of another control system provided by some embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a schematic structural diagram of another control system provided by some embodiments of the disclosure.
  • FIG. 9 is a schematic flowchart of a control method provided by some embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram of a control device provided by some embodiments of the present disclosure. As shown in FIG. 1, the device specifically includes a main processor 11 and an auxiliary processor 12.
  • the main processor 11 is connected to the auxiliary processor 12 and is configured to generate a control data set for controlling at least one object, and send the control data set to the auxiliary processor 12.
  • the auxiliary processor 12 is configured to perform parallel conversion processing on the control data set using the real-time industrial Ethernet master station protocol to obtain at least one control instruction for controlling the object, and send the control instruction through the Ethernet interface Give at least one of the objects.
  • the object can be a servo slave, for example.
  • FIG. 2 there is shown a schematic structural diagram of another control device provided by some embodiments of the present disclosure.
  • the main processor 11 is provided with a standard interface 111
  • the auxiliary processor 12 is provided with I /O (Input/Output, input/output) interface 121
  • the standard interface 111 of the main processor 11 is connected to the I/O interface 121 provided on the auxiliary processor 12.
  • the standard interface 111 may be, but is not limited to, a Peripheral Component Interconnect (PCI) interface, or a high-speed serial computer expansion bus standard (Peripheral Component Interconnect express, PCIe) interface.
  • PCI Peripheral Component Interconnect
  • PCIe high-speed serial computer expansion bus standard
  • PCI protocol or PCIe protocol is used for data transmission between the main processor 11 and the auxiliary processor 12.
  • the main processor 11 may be, but is not limited to: X86, Advanced RISC (Reduced Instruction Set Computing) Machines (ARM), or Microcontroller Unit (MCU).
  • X86 Advanced RISC (Reduced Instruction Set Computing) Machines (ARM)
  • MCU Microcontroller Unit
  • the auxiliary processor 12 may be, but is not limited to: a Field-Programmable Gate Array (FPGA).
  • FPGA Field-Programmable Gate Array
  • control device may include two separate chips, specifically: the main processor 11 and the auxiliary processor 12.
  • main processor 11 the main processor 11
  • auxiliary processor 12 the control device includes two separate chips, as shown in Figure 1 or Figure 2, both Data transmission is carried out through PCI protocol or PCIe protocol.
  • FIG. 3 there is shown a schematic structural diagram of another control device provided by some embodiments of the present disclosure.
  • the control device may also be a dual-core heterogeneous SOC (System on Chip) chip. Understand that the main processor 11 and the auxiliary processor 12 are integrated on a chip, only the I/O interface of the main processor 11 and the I/O interface of the auxiliary processor 12 can be connected to realize the main processor 11 and auxiliary processor 12 Data interaction between processors 12.
  • SOC System on Chip
  • the control device provided by the embodiment of the present disclosure includes a main processor and an auxiliary processor.
  • the auxiliary processor shares part of the work of the main processor (real-time industrial Ethernet master station).
  • Corresponding processing content which reduces the resource occupancy rate of the main processor; and the parallel processing mode of the auxiliary processor is more efficient and real-time than the serial processing mode of the main processor, reducing the number of serial processing
  • the time jitter caused by this can realize real-time and precise control of the various operations of the object; in addition, the PCI protocol or PCIe protocol is used for data transmission between the main processor and the auxiliary processor, which has faster transmission time, higher efficiency and better compliance Real-time requirements.
  • FIG. 4 is a schematic structural diagram of a control system provided by some embodiments of the present disclosure. As shown in FIG. 4, the control system includes: a control device 10 and at least one servo slave station 13.
  • control device 10 may adopt the design of two separate chips shown in FIG. 1 to FIG. 2, or may also adopt the design of a dual-core heterogeneous SOC chip shown in FIG. 3, which can be designed according to actual needs. Certainly, this embodiment does not specifically limit this.
  • the auxiliary processor 12 in the control device 10 is provided with an Ethernet interface 122, and the auxiliary processor 12 sends a control instruction to at least one servo slave station 13 through the Ethernet interface 122.
  • the servo slave 13 controls the motor of the target object connected to it according to the control instruction, and then controls the target object by controlling the motor.
  • the target object may be, but is not limited to: robots, drones, or industrial equipment.
  • the target object is: a six-axis robot, the six-axis robot has 6 motors, and the number of corresponding servo slave stations is 6.
  • the number of servo slave stations can be determined according to the type of target object. The embodiments are not specifically limited.
  • FIG. 5 is a schematic structural diagram of a control system provided by some embodiments of the present disclosure.
  • the control system adopts a control device 10 designed with two separate chips, and the main processor 11 adopts X86, and the auxiliary processor 12 Using FPGA, standard interface 111 (such as PCI interface or PCIe interface) is set on X86, standard interface 111 is connected with I/O interface 121 on FPGA, and PCI protocol or PCIe protocol is adopted for data transmission between X86 and FPGA; FPGA The control command is sent to at least one servo slave station 13 through the Ethernet interface 122.
  • standard interface 111 such as PCI interface or PCIe interface
  • Fig. 6 is a schematic structural diagram of another control system provided by some embodiments of the disclosure.
  • the control system adopts a control device 10 designed with two separate chips, and the main processor 11 adopts ARM, and the auxiliary
  • the processor 12 uses FPGA, the ARM is equipped with a standard interface 111 (PCI interface or PCIe interface), the standard interface 111 is connected to the I/O interface 121 on the FPGA, and the PCI protocol or PCIe protocol is used for data transmission between X86 and FPGA ; FPGA sends control instructions to at least one servo slave 13 through the Ethernet interface 122.
  • PCI interface or PCIe interface PCI interface or PCIe interface
  • Fig. 7 is a schematic structural diagram of another control system provided by some embodiments of the present disclosure.
  • the control system uses a dual-core heterogeneous SOC chip design control device 10, and the main processor 11 uses X86.
  • the auxiliary processor 12 adopts an FPGA, and the X86 I/O interface is connected with the FPGA I/O interface, and the FPGA sends control instructions to at least one servo slave 13 through the Ethernet interface 122.
  • Fig. 8 is a schematic structural diagram of another control system provided by some embodiments of the present disclosure.
  • the control system adopts a control device 10 designed with a dual-core heterogeneous SOC chip, and the main processor 11 adopts ARM.
  • the auxiliary processor 12 adopts an FPGA, and the I/O interface of the ARM is connected with the I/O interface of the FPGA, and the FPGA sends control instructions to at least one servo slave 13 through the Ethernet interface 122.
  • Figures 5-8 respectively take the main processor as X86 or ARM as an example.
  • X86 or ARM other forms of processors (such as MCU) can be used instead of the main processor.
  • MCU main processor
  • the auxiliary processor shares part of the work of the main processor (real-time industrial Ethernet).
  • the processing content corresponding to the main station which reduces the resource occupancy rate of the main processor; and the parallel processing mode of the auxiliary processor is more efficient and real-time than the serial processing mode of the main processor.
  • FIG. 9 is a schematic flowchart of a control method provided by some embodiments of the present disclosure.
  • control method of this embodiment includes steps 91-92, and optionally includes step 93.
  • step 91 the main processor generates a control data set for controlling at least one object, and sends the control data set to the auxiliary processor.
  • the auxiliary processor uses the real-time industrial Ethernet master station protocol to perform parallel conversion processing on the control data set to obtain at least one control instruction for controlling the object, and sends the control instruction to the at least One said object.
  • step 93 if the object is a servo slave station, the servo slave station receives a control instruction from the Ethernet interface of the auxiliary processor through the real-time industrial Ethernet, and controls the motor of the target object through the control instruction.
  • the corresponding control data set can be, for example, the position information or angle information of the motor, and the corresponding control command can be It is the position command or angle command of the motor.
  • the steps of the method or algorithm described in the embodiments disclosed in this document can be implemented by hardware, a software module executed by a processor, or a combination of the two.
  • Software modules can be placed in random access memory (RAM), memory, read-only memory (Read-Only Memory, ROM), electrically programmable ROM, electrically erasable programmable ROM, registers, hard disks, removable disks, CD-ROM, or any other form of storage medium known in the technical field.

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Abstract

一种控制设备（10）、控制系统和控制方法，其中的控制设备（10）包括：主处理器（11）和辅助处理器（12）；主处理器（11）与辅助处理器（12）连接，用于生成控制至少一个对象的控制数据集，并将控制数据集发送给辅助处理器（12）；辅助处理器（12），用于利用实时工业以太网主站协议将控制数据集进行并行转换处理，得到至少一个控制对象的控制指令，并将控制指令通过以太网接口（111）发送给至少一个对象。在辅助处理器（12）上运行实时工业以太网主站协议，通过辅助处理器（12）分担主处理器（11）的部分工作，降低了主处理器（11）的资源占有率，并且辅助处理器（12）的并行处理方式相对于主处理器（11）串行处理的方式，效率更高，实时性更高，减少了因串行处理造成的时间抖动，进而实现实时精准地控制对象。

Description

控制设备、控制系统和控制方法
相关申请的交叉引用
本申请是以CN申请号为201910043260.X，申请日为2019年01月16日的申请为基础，并主张其优先权，该CN申请的公开内容在此作为整体引入本申请中。
技术领域
本公开实施例涉及机器人控制领域，尤其涉及一种控制设备、控制系统和控制方法。
背景技术
一些相关技术中的机器人控制方式主要通过处理器运行实时工业以太网主站协议，转换处理控制指令，向伺服驱动发送控制指令，进而控制机器人的电机，实现对机器人的控制。随着机器人技术的发展，机器人的执行操作变得复杂多样，相应地控制指令也变得复杂。
发明内容
根据本公开的一方面，本公开实施例提供一种控制设备，包括：主处理器和辅助处理器；所述主处理器与所述辅助处理器连接，用于生成控制至少一个对象的控制数据集，并将所述控制数据集发送给所述辅助处理器；所述辅助处理器，用于利用实时工业以太网主站协议将所述控制数据集进行并行转换处理，得到至少一个控制所述对象的控制指令，并将所述控制指令通过以太网接口发送给至少一个所述对象。
在一些实施例中，所述主处理器设置有外设部件互连标准PCI接口，或高速串行计算机扩展总线标准PCIe接口。
在一些实施例中，所述主处理器的所述PCI接口或PCIe接口与所述辅助处理器的I/O接口连接；所述主处理器与所述辅助处理器之间采用PCI协议或PCIe协议进行数据传输。
在一些实施例中，所述辅助处理器包括：现场可编程门阵列FPGA。
在一些实施例中，所述控制设备为双核异构的SOC芯片。
在一些实施例中，所述双核异构的SOC芯片中的所述主处理器的I/O接口与所述 辅助处理器的I/O接口连接。
根据本公开的另一方面，本公开实施例提供一种控制系统，包括：任一个实施例中所述的控制设备。
在一些实施例中，所述控制系统还包括：至少一个伺服从站；所述伺服从站，用于通过实时工业以太网从所述辅助处理器的以太网接口接收控制指令。
在一些实施例中，所述伺服从站与目标对象的电机连接，通过所述控制指令控制所述电机。
在一些实施例中，所述目标对象包括：机器人。
根据本公开的另一方面，本公开实施例提出一种控制方法，包括：主处理器生成控制至少一个对象的控制数据集，并将所述控制数据集发送给辅助处理器；辅助处理器利用实时工业以太网主站协议将所述控制数据集进行并行转换处理，得到至少一个控制所述对象的控制指令，并将所述控制指令通过以太网接口发送给至少一个所述对象。
在一些实施例中，所述对象为伺服从站，所述控制方法还包括：所述伺服从站通过实时工业以太网从所述辅助处理器的以太网接口接收控制指令，并通过所述控制指令控制目标对象的电机。
根据本公开的另一方面，本公开实施例提出一种非瞬时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被控制设备执行时实现任一个实施例中的控制方法，其中，所述控制设备包括主处理器和辅助处理器。
附图说明
图1为本公开一些实施例提供的一种控制设备的结构示意图；
图2为本公开一些实施例提供的另一种控制设备的结构示意图；
图3为本公开一些实施例提供的又一种控制设备的结构示意图；
图4为本公开一些实施例提供的一种控制系统的结构示意图；
图5为本公开一些实施例提供的另一种控制系统的结构示意图；
图6为本公开一些实施例提供的另一种控制系统的结构示意图；
图7为本公开一些实施例提供的另一种控制系统的结构示意图；
图8为本公开一些实施例提供的另一种控制系统的结构示意图；
图9为本公开一些实施例提供的一种控制方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。
为便于对本公开实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例做进一步的解释说明，实施例并不构成对本公开实施例的限定。
发明人发现，处理器运行实时工业以太网主站协议，在转换处理控制指令时，会占用处理器较多资源，并且一般处理器通常采用串行处理的方式，由此降低了处理器的能力，导致处理器与机器人之间在时间上的抖动较长，影响机器人的精准控制。
图1为本公开一些实施例提供的一种控制设备的结构示意图，如图1所示，该设备具体包括：主处理器11和辅助处理器12。
所述主处理器11与所述辅助处理器12连接，用于生成控制至少一个对象的控制数据集，并将所述控制数据集发送给所述辅助处理器12。
所述辅助处理器12，用于利用实时工业以太网主站协议将所述控制数据集进行并行转换处理，得到至少一个控制所述对象的控制指令，并将所述控制指令通过以太网接口发送给至少一个所述对象。该对象例如可以是伺服从站。
在一些实施例中，参照图2，示出了本公开一些实施例提供的另一种控制设备的结构示意图，在主处理器11上设置有标准接口111，在辅助处理器12上设置有I/O(Input/Output，输入/输出)接口121，主处理器11的标准接口111与辅助处理器12上设置有I/O接口121连接。
进一步地，标准接口111可以是，但不限于：外设部件互连标准(Peripheral Component Interconnect，PCI)接口，或高速串行计算机扩展总线标准(Peripheral Component Interconnect express，PCIe)接口。
可以理解为：在主处理器11与辅助处理器12之间，采用PCI协议或PCIe协议进行数据传输。
在一些实施例中，主处理器11可以是，但不限于：X86、进阶精简指令集机器(Advanced RISC(Reduced Instruction Set Computing)Machines，ARM)或微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)。
在一些实施例中，辅助处理器12可以是，但不限于：现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)。
需要说明的是，控制设备可以包括两块单独的芯片，具体为：主处理器11和辅助处理器12，在控制设备包括两块单独的芯片时，如图1或图2所示，二者通过PCI协议或PCIe协议进行数据传输。
在一些实施例中，参照图3，示出了本公开一些实施例提供的又一种控制设备的结构示意图，控制设备还可以是双核异构的SOC(System on Chip，片上系统)芯片，可以理解为主处理器11和辅助处理器12集成与一块芯片上，只需将主处理器11的I/O接口与辅助处理器12的I/O接口连接，即可实现主处理器11和辅助处理器12之间的数据交互。
本公开实施例提供的控制设备包括主处理器和辅助处理器，通过在辅助处理器上运行实时工业以太网主站协议，由辅助处理器分担主处理器的部分工作(实时工业以太网主站对应的处理内容)，降低了主处理器的资源占有率；并且辅助处理器的并行处理方式相对于主处理器串行处理的方式，效率更高，实时性更高，减少了因串行处理造成的时间抖动，进而实现实时精准地控制对象的各项操作；此外，主处理器和辅助处理器之间采用PCI协议或PCIe协议进行数据传输，传输时间更快、效率更高，更能符合实时性需求。
图4为本公开一些实施例提供的一种控制系统的结构示意图，如图4所示，该控制系统包括：控制设备10和至少一个伺服从站13。
进一步地，控制设备10可以采用图1-图2中所示的两块单独的芯片的设计，或还可以采用图3所示的双核异构的一块SOC芯片的设计，可根据实际需求进行设定，对此，本实施例不作具体限定。
在一些实施例中，控制设备10中的辅助处理器12上设置有以太网接口122，辅助处理器12通过以太网接口122将控制指令发送给至少一个伺服从站13。
进一步地，伺服从站13根据控制指令控制与其连接的目标对象的电机，进而通过控制电机控制目标对象。
在一些实施例中，目标对象可以是，但不限于：机器人、无人机或工业设备等。
例如，目标对象为：六轴机器人，六轴机器人的电机有6个，相应的伺服从站的个数为6个；伺服从站的个数可根据目标对象的类型进行确定，对此，本实施例不作具体限定。
图5为本公开一些实施例提供的控制系统的结构示意图，如图5所示，该控制系统采用两块单独的芯片的设计的控制设备10，且主处理器11采用X86，辅助处理器12采用FPGA，X86上设置有标准接口111(如PCI接口或PCIe接口)，标准接口111与FPGA上的I/O接口121连接，X86与FPGA之间采用采用PCI协议或PCIe协议进行数据传输；FPGA通过以太网接口122将控制指令发送给至少一个伺服从站13。
图6为本公开一些实施例提供的另一种控制系统的结构示意图，如图6所示，该控制系统采用两块单独的芯片的设计的控制设备10，且主处理器11采用ARM，辅助处理器12采用FPGA，ARM上设置有标准接口111(PCI接口或PCIe接口)，标准接口111与FPGA上的I/O接口121连接，X86与FPGA之间采用采用PCI协议或PCIe协议进行数据传输；FPGA通过以太网接口122将控制指令发送给至少一个伺服从站13。
图7为本公开一些实施例提供的另一种控制系统的结构示意图，如图7所示，该控制系统采用双核异构的SOC芯片的设计的控制设备10，且主处理器11采用X86，辅助处理器12采用FPGA，X86的I/O接口与FPGA的I/O接口连接，FPGA通过以太网接口122将控制指令发送给至少一个伺服从站13。
图8为本公开一些实施例提供的另一种控制系统的结构示意图，如图8所示，该控制系统采用双核异构的SOC芯片的设计的控制设备10，且主处理器11采用ARM，辅助处理器12采用FPGA，ARM的I/O接口与FPGA的I/O接口连接，FPGA通过以太网接口122将控制指令发送给至少一个伺服从站13。
需要说明的是，图5-8分别以主处理器为X86或ARM为例进行介绍，除X86或ARM外，还可以采用其它形式的处理器(如，MCU)代替主处理器，可根据实际需求进行设定，对此，本实施例不作具体限定。
本实施例提供的控制系统，通过在主处理器侧设置辅助处理器，通过在辅助处理器上运行实时工业以太网主站协议，由辅助处理器分担主处理器的部分工作(实时工业以太网主站对应的处理内容)，降低了主处理器的资源占有率；并且辅助处理器的并行处理方式相对于主处理器串行处理的方式，效率更高，实时性更高，减少了因串行处理造成的时间抖动，进而实现实时精准地控制机器人；此外，主处理器和辅助处理器之间采用PCI协议或PCIe协议进行数据传输，传输时间更快、效率更高，更能符合实时性需求。
图9为本公开一些实施例提供的一种控制方法的流程示意图
如图9所述，该实施例的控制方法包括步骤91-92，还可以选择性地包括步骤93。
在步骤91，主处理器生成控制至少一个对象的控制数据集，并将所述控制数据集发送给辅助处理器。
在步骤92，辅助处理器利用实时工业以太网主站协议将所述控制数据集进行并行转换处理，得到至少一个控制所述对象的控制指令，并将所述控制指令通过以太网接口发送给至少一个所述对象。
在步骤93，若对象为伺服从站，伺服从站通过实时工业以太网从辅助处理器的以太网接口接收控制指令，并通过控制指令控制目标对象的电机。
例如，如果对象是伺服从站，目标对象是机器人，伺服从站需要控制与其连接的机器人的电机，则相应的控制数据集例如可以是电机的位置信息或角度信息等，相应的控制指令例如可以是电机的位置指令或角度指令等。
专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本公开的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(Random Access Memory，RAM)、内存、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上所述的具体实施方式，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施方式而已，并不用于限定本公开的保护范围，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (13)

  1. 一种控制设备，包括：
    主处理器和辅助处理器；
    所述主处理器与所述辅助处理器连接，用于生成控制至少一个对象的控制数据集，并将所述控制数据集发送给所述辅助处理器；
    所述辅助处理器，用于利用实时工业以太网主站协议将所述控制数据集进行并行转换处理，得到至少一个控制所述对象的控制指令，并将所述控制指令通过以太网接口发送给至少一个所述对象。
  2. 根据权利要求1所述的控制设备，其中，所述主处理器设置有外设部件互连标准PCI接口，或高速串行计算机扩展总线标准PCIe接口。
  3. 根据权利要求2所述的控制设备，其中，所述主处理器的所述PCI接口或PCIe接口与所述辅助处理器的I/O接口连接；
    所述主处理器与所述辅助处理器之间采用PCI协议或PCIe协议进行数据传输。
  4. 根据权利要求1-3任一项所述的控制设备，其中，所述辅助处理器包括：现场可编程门阵列FPGA。
  5. 根据权利要求1所述的控制设备，其中，所述控制设备为双核异构的片上系统SOC芯片。
  6. 根据权利要求5所述的控制设备，其中，所述双核异构的SOC芯片中的所述主处理器的I/O接口与所述辅助处理器的I/O接口连接。
  7. 一种控制系统，包括：如权利要求1-6任一项所述的控制设备。
  8. 根据权利要求7所述的控制系统，其中，所述控制系统还包括：至少一个伺服从站；
    所述伺服从站，用于通过实时工业以太网从所述辅助处理器的以太网接口接收控制指令。
  9. 根据权利要求8所述的控制系统，其中，所述伺服从站与目标对象的电机连接，通过所述控制指令控制所述电机。
  10. 根据权利要求9所述的控制系统，其中，所述目标对象包括：机器人。
  11. 一种控制方法，包括：
    主处理器生成控制至少一个对象的控制数据集，并将所述控制数据集发送给辅助 处理器；
    辅助处理器利用实时工业以太网主站协议将所述控制数据集进行并行转换处理，得到至少一个控制所述对象的控制指令，并将所述控制指令通过以太网接口发送给至少一个所述对象。
  12. 根据权利要求11所述的控制方法，其中，所述对象为伺服从站，所述控制方法还包括：
    所述伺服从站通过实时工业以太网从所述辅助处理器的以太网接口接收控制指令，并通过所述控制指令控制目标对象的电机。
  13. 一种非瞬时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被控制设备执行时实现权利要求11所述的控制方法，其中，所述控制设备包括主处理器和辅助处理器。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109613873A (zh) * 2019-01-16 2019-04-12 珠海格力电器股份有限公司 控制设备及系统
CN117369318A (zh) * 2022-06-30 2024-01-09 中车株洲电力机车研究所有限公司 一种并行控制方法、装置及人机交互系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6430218B1 (en) * 1997-06-25 2002-08-06 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Communication control apparatus
CN102393656A (zh) * 2011-11-29 2012-03-28 北京邮电大学 一种基于fpga的模块化机器人嵌入式多核主控制器
CN103425112A (zh) * 2013-08-19 2013-12-04 电子科技大学 一种基于Ethercat的机器人控制方法
CN103676739A (zh) * 2013-12-05 2014-03-26 上海交通大学 一种基于嵌入式运动控制板卡的dma数据传输系统及其传输方法
CN204883256U (zh) * 2015-07-10 2015-12-16 杭州南江机器人股份有限公司 一种机器人高实时控制系统架构
CN109613873A (zh) * 2019-01-16 2019-04-12 珠海格力电器股份有限公司 控制设备及系统

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103095538B (zh) * 2012-12-28 2015-05-20 武汉华中数控股份有限公司 一种多类工业以太网总线集成主站
CN106773880A (zh) * 2015-11-20 2017-05-31 哈尔滨工大天才智能科技有限公司 一种家用保安机器人嵌入式控制系统设计方法
CN106737769A (zh) * 2016-12-13 2017-05-31 北京航天益森风洞工程技术有限公司 工业机器人运动控制器的架构
CN108052063A (zh) * 2017-12-18 2018-05-18 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 控制系统、控制芯片及机器人
CN209657106U (zh) * 2019-01-16 2019-11-19 珠海格力电器股份有限公司 控制设备及系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6430218B1 (en) * 1997-06-25 2002-08-06 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Communication control apparatus
CN102393656A (zh) * 2011-11-29 2012-03-28 北京邮电大学 一种基于fpga的模块化机器人嵌入式多核主控制器
CN103425112A (zh) * 2013-08-19 2013-12-04 电子科技大学 一种基于Ethercat的机器人控制方法
CN103676739A (zh) * 2013-12-05 2014-03-26 上海交通大学 一种基于嵌入式运动控制板卡的dma数据传输系统及其传输方法
CN204883256U (zh) * 2015-07-10 2015-12-16 杭州南江机器人股份有限公司 一种机器人高实时控制系统架构
CN109613873A (zh) * 2019-01-16 2019-04-12 珠海格力电器股份有限公司 控制设备及系统

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