成果名称: 工业机器人分布式驱控电一体智能控制器的研发及产业化
完成单位: 东莞市李群自动化技术有限公司,汕头大学
主要人员: 沙琪,俞春华,包能胜,陈理辉,吴上伟,饶建红,雷宇,杜惠,郑黎明,王克岩,武占福,赵荣江,朱龙飞,蔡明杨,王红,石金博,梁锦棠,刘江,王彬
介绍:

    目前,国内外驱控一体机器人控制器基本上还只是“一个工业PC的包装”,存在定制电缆及其布线成本高、大功率微体积驱控单元的布线散热难、控制单元分布式下的全系统控制实时性差等问题。本研究针对目前机器人关键部件控制器存在的设计生产成本高、大功率微体积驱控单元散热难、控制实时性差、信号干扰可靠性不高等问题,满足国内机器人制造企业对体积小、成本低、实时性高的控制器急缺需求,重点开展驱控电一体单控制模组、分布式高速总线型智能控制器、海量数据实时高速网络通讯等关键技术研究,研发一款具有实时性高、体积小、可靠性高和可扩展性强等特点的分布式驱控电一体工业机器人智能控制器。研究成果可达到国际先进水平,使机器人本体超轻量化、接口简洁、低成本、高行业适应性,大幅提升工业机器人核心技术水平,引领国内工业机器人产业的创新升级。

    项目开发一款分布式、驱控电一体工业机器人智能控制器。嵌入的机器人本体具有超轻量特点,极简洁接口。该控制器适用于 3C 电子行业、冲压注塑行业等桌面四轴机器人、小型六轴机器人、并联机器人、注塑机器人、冲压机器人等机器人本体。

    技术创新点:(1)接口简洁可嵌入机器人本体的驱动/控制/电源等三模块一体化的单控制模组;(2)高可靠可定制分布式高速总线型智能控制器;(3)海量数据实时高速网络通讯软硬件平台。

    国内企业机器人控制器产品已经较为成熟,是机器人产品中与国外产品差距最小的关键零部件。国产和国外厂商基本平分市场。由于硬件大多都是外购,几乎都能买到相同的硬件,软件往往成为工业机器人控制器的核心,国内机器人控制器和国外厂商的差距,也主要在控制算法和二次开发平台的易用性方面。 实现工业机器人轻量化设计需求国内外采用的都是驱控一体设计。但是目前国内外驱控一体机器人控制器基本上还只是局限于“一个工业PC 的包装”。该设计的局限性有三个:一是价格昂贵的定制电缆及其布线、二是大功率微体积驱控单元的布线散热等难题、三是控制单元分布式下的全系统控制实时性。驱控一体的产品,企业必须同时具有控制系统和驱动器的开发能力。然而,国内能够单独将控制系统或者伺服电机驱动器做好的企业本来就不多,而要把两者整合到一起,对企业来说更是难上加难。不少国内企业的驱控一体多停留在硬件级,做到总线级的较少。本研究提出的分布式、驱控电一体等特性的工业机器人智能控制器在国内还是空白,本研究对于填补国内技术空白区域,推动行业技术发展有着深远的意义。

    项目实施期间,形成了新产品“驱控电一体智能控制器”,新产品已通过上海电气设备检查所有限公司的第三方检测,并推向市场,形成良好的经济效益。

批准登记号:
登记日期: 2020-07-30
研究起止时间: 2016-06-01至2019-06-30
所属行业: 制造业
所属高新技术类别: 先进制造
评价单位名称: 广东省科学技术厅
评价日期: 2020-05-08