针对五轴混联机器人对控制的实时性、开放性要求高的特点,设计以EtherCAT现场总线为基础、基于TwinCAT3平台的控制系统。根据机器人的机械结构建立D-H模型,求解运动学正逆解算法,以C#编程语言进行算法的实现与封装。使用“设定值发生器”方法实时控制各轴运动,更加灵活有效地实现复杂运动控制功能,并可扩展应用于更广泛的场合。通过人机界面实现了机器人示教、参数设置、运动控制等功能。测试结果表明该控制系统稳定可靠,实时性强,易扩展,具有广泛的应用前景。

目前,工业运动控制中多采用EtherCAT总线进行主站和从站之间的通信,在EtherCAT总线上传输着大量的运动数据信息。基于此,提出一种面向EtherCAT总线的伺服系统误差及插补算法误差辨识方法。此方法通过ET2000和Wire-Shark抓获运动过程中EtherCAT总线上的数据,筛选有效数据生成pcapng文件,再对此文件和运动控制系统的ENI xml文件进行解析获得目标位置和实际位置信息,最后对得到的位置信息进行误差分析。针对各类误差设计了相应的运动轨迹,在机床上对单轴点位运动、两轴插补运动及两轴前瞻插补运动进行了多组运动控制实验,完成了伺服响应滞后、伺服动态性能不匹配、跟随误差、位置到位抖动以及插补算法误差等的辨识,通过此方法可获得单轴的运动控制精度以及多轴运动之间相互配合的能力。