基于EtherCAT的三次元高速多工位送料机械手控制系统设计与实现

来源：机床与液压杂志2016年第5期北京时间：

作者：陈健

单位：浙江省特种设备检验研究院；浙江省特种设备检验研究院；浙江省特种设备检验研究院；浙江省特种设备检验研究院；浙江省特种设备检验研究院

摘要：针对现有的三次元送料机械手低速、低精度的特点，设计了基于实时以太网EtherCAT的三轴联动送料机械手。通过对其运动轨迹进行了分析，合理地规划了三次元送料机械手的运动轨迹曲线；通过优化其速度和加速度以及加加速度的特征，提高了三次元送料机械手在运动过程的动态特性；通过在控制系统采用电子凸轮技术，使伺服电机的运动能够实现所规划轨迹的点对点的精确定位。在通信方式上采用了实时以太网EtherCAT总线来实现多轴精确同步控制，采用环形双向冗余技术提高系统的稳定性和可靠性，并通过实验验证和测试分析。结果表明：该控制系统使送料机械手能够在所设计的工作空间内运行快速、平稳，达到所设计的35 次/min的抓取速率。

关键词：轨迹规划;电子凸轮;环形双向冗余;EtherCAT

基金资助：宁波市科技计划项目（2014D10008）；宁波市自然科学基金资助项目（2014A610084）