机器人智能关节驱控结构一体化设计方法研究

为减少纺织机器人所占空间并提高其控制性能,研制了一款用于落纱理管的新型纺织机器人腰部关节。采用有刷电动机为动力源,以STM32F103T8U6为主控芯片,以L9110S为驱动芯片,利用磁编码器AS5600与安装在输出轴末端的磁铁产生霍尔效应,实现腰部关节速度、位置的检测;通过对比单速度闭环控制和转速、电流双闭环系统,在控制算法上采用转速、电流双闭环比例积分(PI)控制系统进行调速;采用控制器局域网络(CAN)总线通信,以减少多关节布线的复杂程度。结果表明,所设计的机器人关节能有效减小体积,体现微型化设计,且使用范围更广泛,双闭环控制系统达到稳态的时间比单闭环控制缩短了30%。