Z razvojem industrijske avtomatizacije se roboti vedno bolj uporabljajo v proizvodnih linijah. Da bi dosegli učinkovit in natančen nadzor gibanja, mora biti večosno gibanje robotov sposobno doseči sinhrono delovanje, kar lahko izboljša natančnost gibanja in stabilnost robotov ter doseže učinkovitejše delovanje proizvodne linije. Hkrati zagotavlja tudi osnovo za sodelovalno delo in sodelovalno krmiljenje robotov, tako da lahko več robotov hkrati usklajuje gibanje za dokončanje kompleksnejših nalog. Realnočasovni deterministični Ethernet protokol, ki temelji na EtherCAT, nam ponuja izvedljivo rešitev.
EtherCAT je visoko zmogljiv industrijski Ethernet komunikacijski protokol v realnem času, ki omogoča hiter prenos podatkov in sinhrono delovanje med več vozlišči. V večosnem sistemu za krmiljenje gibanja robotov se lahko protokol EtherCAT uporabi za realizacijo prenosa ukazov in referenčnih vrednosti med krmilnimi vozlišči in zagotovi, da so sinhronizirani s skupno uro, s čimer se omogoči večosnemu sistemu za nadzor gibanja, da doseže sinhrono delovanje. Ta sinhronizacija ima dva vidika. Prvič, prenos ukazov in referenčnih vrednosti med vsakim krmilnim vozliščem mora biti sinhroniziran s skupno uro; drugič, izvajanje kontrolnih algoritmov in povratnih funkcij mora biti prav tako sinhronizirano z isto uro. Prva metoda sinhronizacije je bila dobro razumljena in je postala neločljiv del omrežnih krmilnikov. Vendar pa je bila druga metoda sinhronizacije v preteklosti prezrta in je zdaj postala ozko grlo za delovanje nadzora gibanja.
Natančneje, metoda večosnega sinhronega krmiljenja gibanja robota, ki temelji na EtherCAT, vključuje dva ključna vidika sinhronizacije: sinhronizacijo prenosa ukazov in referenčnih vrednosti ter sinhronizacijo izvajanja kontrolnih algoritmov in povratnih funkcij.
V smislu sinhronizacije prenosa ukazov in referenčnih vrednosti krmilna vozlišča prenašajo ukaze in referenčne vrednosti preko omrežja EtherCAT. Te ukaze in referenčne vrednosti je treba sinhronizirati pod nadzorom skupne ure, da se zagotovi, da vsako vozlišče izvaja nadzor gibanja v istem časovnem koraku. Protokol EtherCAT zagotavlja hiter prenos podatkov in mehanizem za sinhronizacijo, ki zagotavlja, da je prenos ukazov in referenčnih vrednosti zelo natančen in v realnem času.
Hkrati mora vsako krmilno vozlišče v smislu sinhronizacije izvajanja krmilnih algoritmov in povratnih funkcij izvajati krmilni algoritem in povratno funkcijo v skladu z isto uro. To zagotavlja, da vsako vozlišče izvaja operacije v isti časovni točki, s čimer se realizira sinhroni nadzor večosnega gibanja. Ta sinhronizacija mora biti podprta na ravni strojne in programske opreme, da se zagotovi, da je izvajanje krmilnih vozlišč zelo natančno in v realnem času.
Če povzamemo, metoda večosnega sinhronega krmiljenja gibanja robota, ki temelji na EtherCAT, realizira sinhronizacijo prenosa ukazov in referenčnih vrednosti ter sinhronizacijo izvajanja kontrolnih algoritmov in povratnih funkcij s podporo determinističnega Ethernet protokola v realnem času. Ta metoda zagotavlja zanesljivo rešitev za krmiljenje večosnega gibanja robotov in prinaša nove priložnosti in izzive za razvoj industrijske avtomatizacije.
Čas objave: 20. februarja 2025
