工业机器人驱控一体化系统的构成

工业机器人驱控一体化系统构成，首先对机械手控制系统结构发展的认识，它主要由集中式控制方式、主从式控制方式、分布式控制方式等三种结构的形式。目前商用工业机器人控制器大部分采用以分布式控制方式为主。

 

传统分布式控制方式，采用伺服驱动器加电机的方案最终完成各个电机的伺服控制。因为商业的性质，各家驱动的开放性不足，制约了运动控制做到高阶性的运用。集中式的控制方式虽然可以获取充分的底层数据，实现高级控制，但是其开放性差，不便于控制器的功能扩展。因此，基于主从式控制结构的驱动控制一体化机器人系统方案提出。

 

驱控一体化的机器人控制系统，其相对于传统的运动控制，将伺服驱动与运动控制集于一身，两者之间可以在内部进行高速数据通信，用户在使用时可以节省大量电缆、空间，拥有着体积小、成本低、效率高等诸多优势。

 

驱控一体的方案最早是日本厂商应用，如东芝、三菱、YAMAHA、EPSON等，最早应用于SCARA机器人产品上。从2015年开始，中国厂商才逐渐开始驱控一体控制系统的研发，但发展至今，驱控一体已从最早的概念化阶段逐步进入产业化落地阶段，市场接受度大幅提高。华成工控也针对驱控一体化系统推出了对应的解决方案：单芯片方案、多芯片方案和总线式方案。

 

单芯片方案

这个是最容易理解的一体化设计方案，所有实现都在一颗芯片里面完成；

对于单芯方案来说，所有数据都在同一个芯片的数据总线上，数据的交换没有任何开销。

只是做简单的单双轴机械手控制，对芯片的要求就相对小了很多，对厂家来说，在成本控制范围之内，就有很多的芯片可供选择。

单芯片架构产品类型：单双轴注塑机械手系统、二次元冲压机械手系统等几款产品。

 

多芯片架构方案

因运动控制部分，要进行曲线插补、位姿补偿、机器人算法等高消耗计算；所以需要一颗高浮点性能的芯片。而伺服驱动部分，需要实时全闭环控制，高速采集和控制电压电流；所以需要一颗高实时性和数据采集能力强的芯片。

多芯架构产品类型：多轴桁架式机械手控制系统、四轴冲压机械手控制系统、四关节机器人控制系统等等，几款不同的驱控一体系统。

 

总线式方案

高速总线式架构，通过一条内部高速总线，将运动单元、伺服驱动单元、IO单元、模拟量单元等串联在一起，使数据可以在内部高速交换，达到一体化效果。相较于单芯片和多芯片的单板式方案，总线式的多板式方案，整个系统的可扩展，和可配置能力，都得到了很大提升，通配性非常好。

总线式方案的产品类型：六关节机器人控制系统、四关节机器人控制系统、八轴驱控一体控制柜等产品，整体可配置方案多，维护非常简便，适合大多数行业领域。