בקרת תנועה סינכרונית רב צירית של רובוטים מבוססת EtherCAT

עם התפתחות האוטומציה התעשייתית, רובוטים נמצאים בשימוש יותר ויותר בקווי ייצור. על מנת להשיג בקרת תנועה יעילה ומדויקת, התנועה הרב-צירית של רובוטים חייבת להיות מסוגלת להשיג פעולה סינכרונית, מה שיכול לשפר את דיוק התנועה והיציבות של הרובוטים ולהשיג פעולת קו ייצור יעילה יותר. במקביל, הוא גם מספק בסיס לעבודה משותפת ולשליטה שיתופית של רובוטים, כך שרובוטים מרובים יכולים לתאם תנועה בו זמנית להשלמת משימות מורכבות יותר. פרוטוקול ה-Ethernet הדטרמיניסטי בזמן אמת המבוסס על EtherCAT מספק לנו פתרון אפשרי.

EtherCAT הוא פרוטוקול תקשורת Ethernet תעשייתי בזמן אמת בעל ביצועים גבוהים המאפשר העברת נתונים מהירה ופעולה סינכרונית בין מספר צמתים. במערכת בקרת תנועה רב-צירית של רובוטים, ניתן להשתמש בפרוטוקול EtherCAT למימוש העברת פקודות וערכי ייחוס בין צמתי בקרה ולהבטיח שהם מסונכרנים עם שעון משותף, ובכך לאפשר למערכת בקרת התנועה הרב-צירית להשיג פעולה סינכרונית. לסנכרון זה שני היבטים. ראשית, השידור של פקודות וערכי ייחוס בין כל צומת בקרה חייב להיות מסונכרן עם שעון משותף; שנית, גם ביצוע אלגוריתמי בקרה ופונקציות משוב חייב להיות מסונכרן עם אותו שעון. שיטת הסנכרון הראשונה הובנה היטב והפכה לחלק אינהרנטי מבקרי רשת. עם זאת, שיטת הסנכרון השנייה זכתה להתעלמות בעבר וכעת היא הופכת לצוואר בקבוק לביצועי בקרת תנועה.

באופן ספציפי, שיטת בקרת תנועה סינכרונית רב-צירית רובוטית מבוססת EtherCAT כוללת שני היבטים מרכזיים של סנכרון: סנכרון שידור של פקודות וערכי ייחוס, וסנכרון ביצוע של אלגוריתמי בקרה ופונקציות משוב.
מבחינת סנכרון השידור של פקודות וערכי ייחוס, צמתי הבקרה משדרים פקודות וערכי ייחוס דרך רשת EtherCAT. יש לסנכרן את הפקודות ואת ערכי ההתייחסות תחת שליטה של ​​שעון משותף כדי להבטיח שכל צומת יבצע בקרת תנועה באותו שלב בזמן. פרוטוקול EtherCAT מספק מנגנון שידור וסנכרון נתונים במהירות גבוהה כדי להבטיח שהעברת הפקודות וערכי ההתייחסות היא מדויקת ביותר ובזמן אמת.
יחד עם זאת, מבחינת סנכרון ביצוע של אלגוריתמי בקרה ופונקציות משוב, כל צומת בקרה צריך לבצע את אלגוריתם הבקרה ופונקציית המשוב לפי אותו שעון. זה מבטיח שכל צומת מבצע פעולות באותה נקודת זמן, ובכך מממש את השליטה הסינכרונית של תנועה רב-צירית. יש לתמוך בסנכרון זה ברמות החומרה והתוכנה כדי להבטיח שביצוע צמתי הבקרה יהיה מדויק ביותר ובזמן אמת.

לסיכום, שיטת בקרת תנועה סינכרונית רב-צירית רובוטית מבוססת EtherCAT מיישמת את סנכרון השידור של פקודות וערכי ייחוס ואת סנכרון הביצוע של אלגוריתמי בקרה ופונקציות משוב באמצעות תמיכה בפרוטוקול Ethernet דטרמיניסטי בזמן אמת. שיטה זו מספקת פתרון אמין לבקרת תנועה רב צירית של רובוטים ומביאה הזדמנויות ואתגרים חדשים לפיתוח אוטומציה תעשייתית.