Controllo del movimento sincrono multiasse dei robot basato su EtherCAT

Con lo sviluppo dell'automazione industriale, i robot sono sempre più utilizzati nelle linee di produzione. Per ottenere un controllo del movimento efficiente e preciso, il movimento multiasse dei robot deve essere in grado di sincronizzarsi, migliorando così la precisione e la stabilità del movimento dei robot e rendendo più efficiente la linea di produzione. Allo stesso tempo, fornisce anche una base per il lavoro collaborativo e il controllo collaborativo dei robot, in modo che più robot possano coordinare il movimento contemporaneamente per completare attività più complesse. Il protocollo Ethernet deterministico in tempo reale basato su EtherCAT ci offre una soluzione fattibile.

EtherCAT è un protocollo di comunicazione Ethernet industriale in tempo reale ad alte prestazioni che consente una trasmissione dati rapida e un funzionamento sincrono tra più nodi. Nel sistema di controllo del movimento multiasse dei robot, il protocollo EtherCAT può essere utilizzato per realizzare la trasmissione di comandi e valori di riferimento tra i nodi di controllo e garantire che siano sincronizzati con un clock comune, consentendo così al sistema di controllo del movimento multiasse di ottenere un funzionamento sincrono. Questa sincronizzazione presenta due aspetti. In primo luogo, la trasmissione di comandi e valori di riferimento tra ciascun nodo di controllo deve essere sincronizzata con un clock comune; in secondo luogo, l'esecuzione degli algoritmi di controllo e delle funzioni di feedback deve essere sincronizzata con lo stesso clock. Il primo metodo di sincronizzazione è stato ben compreso ed è diventato parte integrante dei controller di rete. Tuttavia, il secondo metodo di sincronizzazione è stato ignorato in passato e ora rappresenta un collo di bottiglia per le prestazioni del controllo del movimento.

Nello specifico, il metodo di controllo del movimento sincrono multiasse del robot basato su EtherCAT include due aspetti chiave della sincronizzazione: la sincronizzazione della trasmissione dei comandi e dei valori di riferimento e la sincronizzazione dell'esecuzione degli algoritmi di controllo e delle funzioni di feedback.
Per quanto riguarda la sincronizzazione della trasmissione di comandi e valori di riferimento, i nodi di controllo trasmettono comandi e valori di riferimento attraverso la rete EtherCAT. Questi comandi e valori di riferimento devono essere sincronizzati tramite un clock comune per garantire che ciascun nodo esegua il controllo del movimento con la stessa frequenza temporale. Il protocollo EtherCAT fornisce un meccanismo di trasmissione e sincronizzazione dati ad alta velocità per garantire che la trasmissione di comandi e valori di riferimento sia estremamente accurata e in tempo reale.
Allo stesso tempo, per quanto riguarda la sincronizzazione dell'esecuzione degli algoritmi di controllo e delle funzioni di feedback, ogni nodo di controllo deve eseguire l'algoritmo di controllo e la funzione di feedback secondo lo stesso clock. Ciò garantisce che ogni nodo esegua le operazioni nello stesso istante, realizzando così il controllo sincrono del movimento multiasse. Questa sincronizzazione deve essere supportata a livello hardware e software per garantire che l'esecuzione dei nodi di controllo sia altamente accurata e in tempo reale.

In sintesi, il metodo di controllo del movimento sincrono multiasse per robot basato su EtherCAT realizza la sincronizzazione della trasmissione di comandi e valori di riferimento e la sincronizzazione dell'esecuzione di algoritmi di controllo e funzioni di feedback attraverso il supporto del protocollo Ethernet deterministico in tempo reale. Questo metodo fornisce una soluzione affidabile per il controllo del movimento multiasse dei robot e offre nuove opportunità e sfide allo sviluppo dell'automazione industriale.