1、概述

并聯(lián)機(jī)器人是一類全新的機(jī)器人，它具有剛度大、承載能力強(qiáng)、精度高、自重負(fù)荷比小、動(dòng)力性能好、控制容易等一系列優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于食品、藥品和電子產(chǎn)品等行業(yè)。隨著先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展，并聯(lián)機(jī)器人將有非常好的發(fā)展前景。

CoolDrive A8伺服驅(qū)動(dòng)器是清能德創(chuàng)電氣技術(shù)（北京）有限公司最新推出的國(guó)內(nèi)首款網(wǎng)絡(luò)化模塊化伺服驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品，融合了共直流母線、能效管理、功能安全，多軸同步等多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，為客戶提供更節(jié)能，更靈活，更安全的伺服系統(tǒng)。CoolDrive A8從產(chǎn)品形態(tài)、功能上來(lái)說(shuō)非常適合用于工業(yè)機(jī)器人行業(yè)。同時(shí)，清能德創(chuàng)電氣技術(shù)（北京）有限公司致力于為客戶提供更具性價(jià)比的應(yīng)用方案。

CoolDrive A8產(chǎn)品特點(diǎn)：

       EtherCAT通訊技術(shù)：

       EtherCAT高速工業(yè)以太網(wǎng)，100μs完成100軸的通訊，更敏捷

       多軸同步技術(shù) ：

       各軸狀態(tài)實(shí)時(shí)共享，智能同步，更精確

        功能安全技術(shù) ：

        集成STO,SSI,SLS,SBC等多項(xiàng)安全功能，更安全

        共直流母線技術(shù) ：

        模塊化結(jié)構(gòu)，多驅(qū)動(dòng)共享直流母線，更靈活

        能效管理技術(shù) ：

        集成能效管理及能量回饋功能，降低30%的能耗，更綠色

        電子銘牌技術(shù)：

        自動(dòng)快速識(shí)別接入設(shè)備，更聰明

         適配多種電機(jī)

         適配多種編碼器接口和協(xié)議

2、國(guó)產(chǎn)高速并聯(lián)機(jī)器人

本項(xiàng)目用高速并聯(lián)機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)三維空間內(nèi)高精度拾放作業(yè)，具有速度快，精度高，可靠性好，易用性強(qiáng)的特點(diǎn)，可用于裝配、搬運(yùn)、分揀、拾料和裝箱等作業(yè)領(lǐng)域。該機(jī)器人規(guī)格參數(shù)見(jiàn)表1。

表1機(jī)器人性能參數(shù)表

圖1并聯(lián)機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)組成圖

3、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4軸高速并聯(lián)機(jī)器人由Beckhoff工控機(jī)C6920-0040作為上位控制器，CoolDrive A8伺服驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)組成機(jī)器人的控制系統(tǒng)，系統(tǒng)組成見(jiàn)圖2。

圖2并聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)組成圖

該系統(tǒng)配置的優(yōu)勢(shì)在于：

1.、開(kāi)放的上位控制系統(tǒng)。

Beckhoff工控機(jī)C6920-0040在嵌入式操作系統(tǒng)中運(yùn)行TwinCAT自動(dòng)化軟件，能夠?yàn)闄C(jī)械制造和設(shè)備安裝工程應(yīng)用提供一個(gè)功能強(qiáng)大的平臺(tái)?；赥winCAT自動(dòng)化軟件強(qiáng)大的開(kāi)放性，可以使高速并聯(lián)機(jī)器人的控制算法充分發(fā)揮其運(yùn)動(dòng)控制的優(yōu)勢(shì)，操作更加靈活。其100M Bit 以太網(wǎng)端口為EtherCAT控制任務(wù)提供最佳性能。

2、高性能的伺服驅(qū)動(dòng)器。

CoolDrive A8是國(guó)內(nèi)首家通過(guò)ETG一致性測(cè)試的產(chǎn)品，可以實(shí)現(xiàn)與Beckhoff上位的EtherCAT總線完美兼容，能夠發(fā)揮EtherCAT任務(wù)的最佳性能。由于CoolDrive A8伺服驅(qū)動(dòng)器的電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)的控制周期分別可達(dá)到62.5us、125us和250us，可充分滿足高速并聯(lián)機(jī)器人高速響應(yīng)、高同步性的性能要求。

CoolDrive A8的各種前饋補(bǔ)償功能、控制參數(shù)在線調(diào)整功能和定位振動(dòng)抑制功能，進(jìn)一步提高了本系統(tǒng)的響應(yīng)性能、控制精度和系統(tǒng)穩(wěn)定性。國(guó)內(nèi)創(chuàng)新性的模塊化結(jié)構(gòu)和共直流母線設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化了系統(tǒng)接線，使系統(tǒng)擴(kuò)展更加靈活，并提高了能源使用效率。CoolDrive A8集成的STO、SS1、SS2等安全功能，在緊急情況下可觸發(fā)預(yù)先設(shè)置好的安全動(dòng)作，保障設(shè)備和人身安全。

4、機(jī)器人實(shí)際性能評(píng)價(jià)

本系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)主要指機(jī)器人抓取標(biāo)準(zhǔn)工件，運(yùn)行穩(wěn)定，定位誤差<0.1mm時(shí)的最大作業(yè)頻率。驅(qū)動(dòng)器控制參數(shù)精調(diào)前，本系統(tǒng)能達(dá)到的作業(yè)頻率為60次/分鐘，控制參數(shù)經(jīng)調(diào)整，能達(dá)到的作業(yè)頻率為90次/分鐘。

5、結(jié)束語(yǔ)

清能德創(chuàng)成立于2012年，是一家國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的高新技術(shù)企業(yè)。清，即是清華的清，清能德創(chuàng)主創(chuàng)人員均來(lái)自清華大學(xué)電機(jī)系，擁有豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和產(chǎn)品獨(dú)立開(kāi)發(fā)能力。自創(chuàng)立伊始，清能德創(chuàng)就專注于中高端伺服市場(chǎng)，致力于為工業(yè)機(jī)器人等高端裝備制造廠商提供國(guó)產(chǎn)高端伺服系統(tǒng)，不僅在性能和功能上充分滿足機(jī)器人對(duì)伺服系統(tǒng)的要求，同時(shí)沒(méi)有國(guó)外同類產(chǎn)品高昂的價(jià)格，真正為客戶提供更具性價(jià)比的產(chǎn)品與專業(yè)及時(shí)的技術(shù)服務(wù)。

從新品的推出到行業(yè)突破，清能德創(chuàng)通過(guò)領(lǐng)先的技術(shù)和定位逐步在業(yè)內(nèi)樹(shù)立了中高端產(chǎn)品形象，并始終專注于技術(shù)完善與創(chuàng)新，為實(shí)現(xiàn)機(jī)器人關(guān)鍵零部件的國(guó)產(chǎn)化，降低國(guó)內(nèi)機(jī)器人整機(jī)廠商的總體成本，提高國(guó)產(chǎn)機(jī)器人的競(jìng)爭(zhēng)力貢獻(xiàn)自己的一份力量。