Com o desenvolvimento da automação industrial, robôs são cada vez mais utilizados em linhas de produção. Para alcançar um controle de movimento eficiente e preciso, o movimento multieixo dos robôs deve ser capaz de alcançar operação síncrona, o que pode melhorar a precisão e a estabilidade do movimento dos robôs e alcançar uma operação mais eficiente da linha de produção. Ao mesmo tempo, também fornece uma base para o trabalho colaborativo e o controle colaborativo de robôs, de modo que vários robôs possam coordenar o movimento simultaneamente para concluir tarefas mais complexas. O protocolo Ethernet determinístico em tempo real baseado em EtherCAT nos fornece uma solução viável.
EtherCAT é um protocolo de comunicação Ethernet industrial de alto desempenho e em tempo real que permite a transmissão rápida de dados e a operação síncrona entre múltiplos nós. No sistema de controle de movimento multieixo de robôs, o protocolo EtherCAT pode ser usado para realizar a transmissão de comandos e valores de referência entre nós de controle e garantir que eles estejam sincronizados com um relógio comum, permitindo assim que o sistema de controle de movimento multieixo alcance a operação síncrona. Essa sincronização tem dois aspectos. Primeiro, a transmissão de comandos e valores de referência entre cada nó de controle deve ser sincronizada com um relógio comum; segundo, a execução de algoritmos de controle e funções de feedback também deve ser sincronizada com o mesmo relógio. O primeiro método de sincronização é bem compreendido e se tornou uma parte inerente dos controladores de rede. No entanto, o segundo método de sincronização foi ignorado no passado e agora se torna um gargalo para o desempenho do controle de movimento.
Especificamente, o método de controle de movimento síncrono multieixo do robô baseado em EtherCAT inclui dois aspectos principais de sincronização: a sincronização da transmissão de comandos e valores de referência, e a sincronização da execução de algoritmos de controle e funções de feedback.
Em termos de sincronização da transmissão de comandos e valores de referência, os nós de controle transmitem comandos e valores de referência através da rede EtherCAT. Esses comandos e valores de referência precisam ser sincronizados sob o controle de um relógio comum para garantir que cada nó execute o controle de movimento no mesmo passo de tempo. O protocolo EtherCAT fornece um mecanismo de transmissão e sincronização de dados de alta velocidade para garantir que a transmissão de comandos e valores de referência seja altamente precisa e em tempo real.
Ao mesmo tempo, em termos de sincronização da execução dos algoritmos de controle e das funções de feedback, cada nó de controle precisa executar o algoritmo de controle e a função de feedback de acordo com o mesmo relógio. Isso garante que cada nó execute as operações no mesmo ponto de tempo, realizando assim o controle síncrono do movimento multieixo. Essa sincronização precisa ser suportada nos níveis de hardware e software para garantir que a execução dos nós de controle seja altamente precisa e em tempo real.
Em resumo, o método de controle de movimento síncrono multiaxial de robôs baseado em EtherCAT realiza a sincronização da transmissão de comandos e valores de referência, bem como a sincronização da execução de algoritmos de controle e funções de feedback, por meio do suporte ao protocolo Ethernet determinístico em tempo real. Este método fornece uma solução confiável para o controle de movimento multiaxial de robôs e traz novas oportunidades e desafios para o desenvolvimento da automação industrial.
Data de publicação: 20 de fevereiro de 2025
