基于EtherCAT的连续体机器人主从站设计

来源：机床与液压杂志2022年第21期北京时间：

作者：袁俊杰，魏任寒，何广平，狄杰建，赵磊，张忠海，周林

单位：北方工业大学机械与材料工程学院；北方工业大学机械与材料工程学院；北方工业大学机械与材料工程学院；北方工业大学机械与材料工程学院；北方工业大学机械与材料工程学院；北京航天测控技术有限公司；北京航天测控技术有限公司

摘要：针对连续体机器人控制实时性低、稳定性差的问题，提出一种基于EtherCAT的连续体机器人主从站控制系统。主站使用开源协议栈SOEM,运行在移植了实时内核Xenomai的Linux操作系统上，并且设计了AX58100（从站控制器）+STM32F407（从站微处理器）的从站控制板，完成了从站控制板的硬件设计和软件设计。搭建控制系统测试平台，进行主从站的任务调度测试和实时性测试。结果显示：主站的最大调度延时为27.367 μs，系统的发送周期为1 055 μs，通信抖动为上下浮动10 μs，表明主、从站具有良好的实时性和稳定性。

关键词：连续体机器人;控制系统;EtherCAT

基金资助：北京市基金-教委联合资助项目编号（KZ202010009015）;北京市自然科学基金-海淀原始创新联合基金（L172001）；国家重点研发计划前沿科技创新专项资助项目(2019QY（Y）0402）