Với sự phát triển của tự động hóa công nghiệp, robot ngày càng được sử dụng nhiều hơn trong các dây chuyền sản xuất. Để đạt được khả năng điều khiển chuyển động hiệu quả và chính xác, chuyển động đa trục của robot phải có thể đạt được hoạt động đồng bộ, có thể cải thiện độ chính xác và độ ổn định của chuyển động của robot và đạt được hoạt động hiệu quả hơn của dây chuyền sản xuất. Đồng thời, nó cũng cung cấp cơ sở cho công việc cộng tác và điều khiển cộng tác của robot, để nhiều robot có thể phối hợp chuyển động cùng một lúc để hoàn thành các nhiệm vụ phức tạp hơn. Giao thức Ethernet xác định thời gian thực dựa trên EtherCAT cung cấp cho chúng ta một giải pháp khả thi.
EtherCAT là một giao thức truyền thông Ethernet công nghiệp thời gian thực, hiệu suất cao cho phép truyền dữ liệu nhanh và hoạt động đồng bộ giữa nhiều nút. Trong hệ thống điều khiển chuyển động đa trục của rô bốt, giao thức EtherCAT có thể được sử dụng để thực hiện việc truyền lệnh và giá trị tham chiếu giữa các nút điều khiển và đảm bảo rằng chúng được đồng bộ hóa với một đồng hồ chung, do đó cho phép hệ thống điều khiển chuyển động đa trục đạt được hoạt động đồng bộ. Sự đồng bộ hóa này có hai khía cạnh. Thứ nhất, việc truyền lệnh và giá trị tham chiếu giữa mỗi nút điều khiển phải được đồng bộ hóa với một đồng hồ chung; thứ hai, việc thực hiện các thuật toán điều khiển và chức năng phản hồi cũng phải được đồng bộ hóa với cùng một đồng hồ. Phương pháp đồng bộ hóa đầu tiên đã được hiểu rõ và đã trở thành một phần cố hữu của bộ điều khiển mạng. Tuy nhiên, phương pháp đồng bộ hóa thứ hai đã bị bỏ qua trong quá khứ và hiện trở thành nút thắt cổ chai đối với hiệu suất điều khiển chuyển động.
Cụ thể, phương pháp điều khiển chuyển động đồng bộ đa trục của robot dựa trên EtherCAT bao gồm hai khía cạnh chính của đồng bộ hóa: đồng bộ hóa truyền lệnh và giá trị tham chiếu, và đồng bộ hóa thực hiện các thuật toán điều khiển và hàm phản hồi.
Về mặt đồng bộ truyền lệnh và giá trị tham chiếu, các nút điều khiển truyền lệnh và giá trị tham chiếu thông qua mạng EtherCAT. Các lệnh và giá trị tham chiếu này cần được đồng bộ hóa dưới sự điều khiển của một đồng hồ chung để đảm bảo rằng mỗi nút thực hiện điều khiển chuyển động cùng một lúc. Giao thức EtherCAT cung cấp cơ chế truyền dữ liệu và đồng bộ tốc độ cao để đảm bảo rằng việc truyền lệnh và giá trị tham chiếu có độ chính xác cao và thời gian thực.
Đồng thời, về mặt đồng bộ thực hiện thuật toán điều khiển và hàm phản hồi, mỗi nút điều khiển cần thực hiện thuật toán điều khiển và hàm phản hồi theo cùng một đồng hồ. Điều này đảm bảo rằng mỗi nút thực hiện các thao tác tại cùng một thời điểm, do đó thực hiện điều khiển đồng bộ chuyển động đa trục. Đồng bộ hóa này cần được hỗ trợ ở cấp độ phần cứng và phần mềm để đảm bảo rằng việc thực hiện các nút điều khiển có độ chính xác cao và thời gian thực.
Tóm lại, phương pháp điều khiển chuyển động đồng bộ đa trục của rô bốt dựa trên EtherCAT thực hiện đồng bộ hóa truyền lệnh và giá trị tham chiếu và đồng bộ hóa thực hiện các thuật toán điều khiển và chức năng phản hồi thông qua hỗ trợ giao thức Ethernet xác định thời gian thực. Phương pháp này cung cấp giải pháp đáng tin cậy cho điều khiển chuyển động đa trục của rô bốt và mang đến những cơ hội và thách thức mới cho sự phát triển của tự động hóa công nghiệp.
Thời gian đăng: 20-02-2025
