科创中国

【成果介绍】

传统的工业机器人控制和驱动分离，即采用一个独立运动控制器控制多个独立伺服驱动器的形式，存在集成度低、体积大、成本高等问题。本成果开发的六轴驱控一体工业机器人控制系统由工业机器人控制软件和伺服驱动系统组成，主要特点有：

（a）基于多核的SoC芯片，通过片内总线实现控制系统和驱动系统的高速互联通信，保证信息传输的高效性和稳定性。机器人控制算法和六轴驱动系统共用一个芯片中不同的内核完成，实现高度集成。

六轴驱控一体控制框图

（2）针对传统机器人六轴无法高精度同步问题，本成果六轴驱控一体系统内部集成了基于相邻交叉耦合的六轴同步控制算法。在驱动模块内部会对每轴反馈信号进行同步控制策略处理，并引入一种基于电流动态调整的补偿系数，解决传统相邻交叉耦合结构补偿响应慢、同步精度不高的缺点，同步误差补偿周期短，具有更快的同步控制响应和更高的灵活性。

六轴同步控制框架

【成果展示】

【技术优势】

1．更高的控制性能，更低的成本

具有传统总线型控制系统优点的同时，还能够充分共享数据。控制部分能利用驱动部分的信息进行控制，为在智能控制算法提供了一个便利平台。同时基于驱动和控制系统的硬件高度集成，空间占用小，成本低。

2、更短的电流环周期，更高的计算精度

由高性能SoC片内FPGA实现硬件电流环计算，电流环周期低至5us，是通用伺服驱动器的1/20。

3．更高的同步性能，更好的可靠性

高同步性能。6轴最大转速同步误差可减小60%以上，位置最大同步误差可减小70%以上。控制和驱动模块通过片内总线相连，具有更高的通信带宽和更好的可靠性。用户接线节省50%，传输可靠性更高，维护成本更低，抗扰能力更强。

【应用场景】

工业机器人、数控加工中心、自动化产线等。

【市场前景】

国内工业机器人市场持续高速增长，销量从2015年的32996套增加到2020年的237068套，年复合增长率接近50%，所以该产品市场前景广阔。

【知识产权】

该成果已申请多项中国发明专利，以下是部分展示：

【合作方式】

技术许可、技术转让、作价入股、技术开发、咨询服务、面谈等