基于EtherCAT和TwinCAT3的协作机器人控制系统设计

作者：袁俊杰; 刘海涛; 潘国庆; 王红伟

来源：科学技术与工程, 2021, 21(08): 3159-3168.

• EtherCAT
• TwinCAT3
• C++
• 协作机器人
• 控制系统

为了降低机器人控制系统的研发周期和方便操作人员使用操作,通过对TA6-R5型协作机器人的研究,设计了基于EtherCAT和TwinCAT3的协作机器人控制系统。采用(Denavit-Hartenbery)(D-H)法建立运动学模型,求出正运动学解析解,根据各关节转动角度绝对值之和最小的原则求解出最优逆解,利用MATLAB的Robotics Toolbox验证运动学。利用TwinCAT3搭建控制系统,实现编程控制以及HMI(human machine interface),通过EtherCAT总线的高实时性实现数据控制与反馈。最后,利用同步周期位置模式进行笛卡尔空间轨迹规划,结合TwinCAT Measurement的Scope View图形化工具可观测和验证系统执行情况,结果表明基于EtherCAT和TwinCAT3的协作机器人控制系统可降低控制系统研发周期,提高研发效率。

• 单位
  北方工业大学; 北京航天测控技术有限公司