【导读】近几年国内各机器人制造商及设备制造企业纷纷开始研发Delta并联机器人，我爱方案网小编为大家介绍一种基于A8伺服驱动器高速并联机器人设计方案。
并联机器人是一类全新的机器人，它具有刚度大、承载能力强、精度高、自重负荷比小、动力性能好、控制容易等一系列优点，在人力成本日益增加的时代，这项技 术广泛应用于包装行业的各个领域，例如食品饮料，药品，物流等多个行业，用于实现快速抓取，提高工作效率。随着先进制造技术的发展，并联机器人将有非常好 的发展前景。
但是由于我国Delta并联机器人的发展时间较短，国内Delta并联机器人 负载能力及运动速度等性能指标要逊色于国外Delta并联机器人，为了提高负载能力及运动速度，国内厂家往往采购国外高端伺服系统，但是却提高了生产成 本，失去竞争优势。
国产高速并联机器人
本文项目中的用户是国内一家专业生产高速并联机器人的厂商，特别是其创新开发的高速Delta机器人，采用独特的双动平台结构，可实现三维空间内高精度拾 放作业，具有速度快，精度高，可靠性好，易用性强的特点，可用于装配、搬运、分拣、拾料和装箱等作业领域。但是该款机器人在选择伺服系统时却着实费了一番 周折。
一开始该公司选用的是全套国外高端伺服系统，配合其独特的机械结构，实现非常高的拾取速度。但是国外产品价格高昂，进行系统评测时还能承受，一旦进入批量 生产环节，如此高的成本对国内还在发展阶段的机器人厂商来说确实无法承受。于是该公司联系了多家国内伺服厂商进行产品测试，希望能找到一款满足其性能要求 的高性价比产品。最终，经过严苛的性能测试，清能德创推出的高性能多轴伺服驱动器CoolDriveA8得到了客户的认可，被选为该款高速Delta机器 人的伺服系统。
该机器人规格参数见表1。
系统设计
4轴高速并联机器人由Beckhoff工控机作为上位控制器，CoolDriveA8伺服驱动器驱动伺服电机组成机器人的控制系统，系统组成见图2。
图2并联机器人控制系统组成图
该系统配置的优势在于：
a、开放的上位控制系统。
Beckhoff工控机基于PC的控制技术将PLC、运动控制、测量技术和机器人技术集成在同一个控制平台上。无需配备单独的CPU和网关，可以实现通用 的工程环境，优化PLC和运动控制之间的同步，从而提高精度和速度。Beckhoff工控机内嵌的TwinCAT可利用现代处理器的多核技术，使得应用于 机器人应用或测量分析的复杂数学算法可以在单独的内核上执行，不会影响PLC性能。
b、高性能的伺服驱动器。
CoolDriveA8伺服驱动器是清能德创电气技术（北京）有限公司最新推出的国内首款网络化模块化伺服驱动产品，融合了共直流母线、能效管理、功能安 全，多轴同步等多项创新技术，为客户提供更节能，更灵活，更安全的伺服系统。CoolDriveA8从产品形态、功能上来说非常适合用于工业机器人行业， 完全可以替代国外同类产品，为客户提供更具性价比的方案。
CoolDriveA8是国内首家通过ETG一致性测试的产品，可以实现与Beckhoff上位的EtherCAT总线完美兼容，能够发挥 EtherCAT任务的最佳性能。由于CoolDriveA8伺服驱动器的电流环、速度环和位置环的控制周期分别可达到62.5us、125us和 250us，频率响应更是高达3KHz，可充分满足高速并联机器人高速响应、高同步性的性能要求。
CoolDriveA8的各种前馈补偿功能、控制参数在线调整功能和定位振动抑制功能，进一步提高了本系统的响应性能、控制精度和系统稳定性。国内创新性 的模块化结构和共直流母线设计简化了系统接线，使系统扩展更加灵活，并提高了能源使用效率。CoolDriveA8集成的STO、SS1、SS2等安全功 能，在紧急情况下可触发预先设置好的安全动作，保障设备和人身安全。
图3并联机器人机械系统组成图
机器人实际性能评价
客户对这款高速Delta机器人的性能评价指标，主要是指机器人在抓取标准工件时，机器人本体运行稳定，定位误差<0.1mm时的最大作业频率。在 实际系统调试过程中，CoolDriveA8精调控制参数前，机器人的作业频率即可达到90次/分钟，超过之前客户测试的其他国内伺服系统的性能指标。而 在通过对伺服系统各项控制参数进行精确设定后，这台高速DELTA机器人的拾取速率达到了120次/分钟，与客户之前采用的国外高端伺服系统的性能指标完 全相同，这样的结果完全超出了客户的预期，也验证了CoolDriveA8完全有能力替代国外高端伺服系统。
清能德创成立于2012年，是一家国内领先的高新技术企业。清，即是清华的清，清能德创主创人员均来自清华大学电机系，拥有丰富的行业经验和产品独立开发 能力。自创立伊始，清能德创就专注于中高端伺服市场，致力于为工业机器人等高端装备制造厂商提供国产高端伺服系统，不仅在性能和功能上充分满足机器人对伺 服系统的要求，同时没有国外同类产品高昂的价格，真正为客户提供更具性价比的产品与专业及时的技术服务。
从新品的推出到行业突破，清能德创通过领先的技术和定位逐步在业内树立了中高端产品形象，并始终专注于技术完善与创新，为实现机器人关键零部件的国产化，降低国内机器人整机厂商的总体成本，提高国产机器人的竞争力贡献自己的一份力量。
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