15M底板 A16B-1212-0360

数字化制造体系支持技术

在以基于模型定义（Model based Definition， MBD）为核心的数字化工艺设计和产品制造模式下，由三维设计数模分别派生出的三维工艺数模、工装数模和检验数模成为机器人作业规划和离线编程的依据，因此基于三维数模的作业规划、基于轻量化模型的装配过程可视化、基于MBD 的数字化检测和基于MBD 的集成数据管理功能*。此外，未来的机器人离线编程和控制系统需要更加开放，15M底板 A16B-1212-0360包括支持标准三维数据格式、提供标准化的数据访问接口、与制造信息化系统互联等。

伴随着这些关键技术的突破和进步，未来的航空制造机器人将向智能化、柔性化、灵巧化、协作化的方向发展，以适应航空制造业日新月异的发展和不断涌现的新需求：

1、智能化

现有工业机器人需要通过人工示教或离线编程才能执行作业。提高定位标定、作业规划和碰撞检测的智能程度，以缩短生产准备时间，是未来工业机器人的一个重要发展方向，人们甚至希望未来的机器人能够对自身的行为进行实时规划和控制，独立自主地完成工作，而不是仅仅局限于动作重复。

2、柔性化

传统工业机器人追求速度和精度，其重量大、体积大、功耗大、刚性大，但在某些特殊场合下，具有关节力反馈能力和关节柔性的轻质机器人因其自重小、低功耗、较高负载／ 自重比和具备柔顺控制能力等特点更具优势。

6MI/O板 A20B-0007-0040
6MI/O板 A20B-0008-0540
3M主板 A20B-0009-0930
15M底板 A16B-1212-0360
11M主板 A16B-1010-0321
10M主板 A16B-1010-0041（A02B-0076-K001/A16B-1211-0850）
0M记忆板 A16B-1212-0210
0M记忆板 A16B-2201-0101
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无论是线性的还是铰接式的机器人架构配置，大部分应用都要求高精度的机械臂运动。因此，马达控制策略采用位置控制环路，其中实际位置由位置感测器捕获， 通常增量编码器或编码器的解析度都非常高。机器人系统的自由度(DOF)，即移动关节数与所使用的马达数是相等的，因此DOF的值越高，每个马达的位 移精准度要求就越高，因为每个马达产生的位置误差是相乘的。在这些应用中，需要具有数以百万计脉冲的编码器。与焊接或铣削数控机床相比，冲孔或钻孔数控机 床的dao具夹的位置控制要求较低，因为焊接或铣削数控机床的关节运动必须精确地同步进行，才能保持所需的运动轨迹。

以铣削数控机床的例子 而言，机床控制结构的顶层是数控机床主控制器，通常须要使用多内核的MCU，它必须执行的任务和服务，包括人机介面/显示器应当能够输入、显示并编辑整个 数控程式；系统管理器监控并指挥其他MCU，处理系统异常情况和中断讯号，存储数控控制程式、dao具校准和dao具补偿参数，以及不同用户的补偿和其他设置；以 及运动轴控制处理器解析数控程式并计算位置指令，将这些指令内插到各种坐标系统，并将消息发送给的马达控制器。

从周边设备要求来看，MCU应当能够处理各种工业通讯协议，包含大容量的片内记忆体且无需特定的马达控制外设模组。

马达控制层的需求与上层不同。使用单颗MCU可能不会满足每种情况下的需求，因此需要一颗额外监控安全的MCU。除通讯外，主MCU执行马达控制演算法并处理特定驱动器的故障状态。

马达控制演算法包括位置/速度/电流(扭矩)控制环路的计算。片上非易失性记忆体的*大小在数十KB范围内，且MCU必需有的马达控制周边模组，包括六通道的PWM产生计时器、快速精确的模数转换器以及处理编码器讯号的介面。

有时，数控机床的主控制器和马达控制MCU之间的通讯透过光纤汇流排来实现，以确保恶劣、嘈杂环境下位置资讯能够准确传递。马达控制MCU底层为功率模 组，每个模组驱动一个马达。这些还不包括具体的MCU逻辑，但能够配备一个智慧的绝缘闸双极性电晶体(IGBT)或功率金属氧化物半导体场效电晶体 (MOSFET)驱动器，它可以进行故障保护和诊断功能。功率模组测量控制演算法中所用的回馈讯号(相电流、电压)，并通过快速通讯介面传送给马达控制 MCU。

I/O板 A16B-2200-0431
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