架构说明
控制器运行于 Linux 实时系统,通过 libnrc2 库提供 C/C++ 二次开发接口。程序运行在控制器内部,适用于开发专用工艺。
组件架构
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┌──────────────────┐
│ 示教器 (Qt UI) │
├──────────────────┤
│ NexDroid 核心 │
│ 运动规划 · 插补 │
│ 伺服控制 · IO │
├──────────────────┤
│ Linux RT 系统 │
└──────────────────┘
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二次开发接口
(libnrc2 C API)
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用户程序功能模块
| 模块 | 说明 |
|---|---|
| 系统与初始化 | 启动控制器、模式切换、IP 修改、库版本 |
| 伺服控制 | 上/下使能、状态查询、错误清除 |
| 运动控制 | MoveJ/MoveL、点动、队列运动 |
| 坐标系与标定 | 工具手、用户坐标、TCP、DH 参数 |
| 作业文件 | 创建/打开/删除、指令插入、运行控制 |
| 变量管理 | BOOL/INT/DOUBLE/位置变量读写 |
| 工艺 | 码垛、焊接 |
| 回调 | 指令完成回调、消息回调、周期回调 |
编译器版本
| 编译器 | 适用场景 |
|---|---|
| GCC 4.8 | 控制器运行时编译(32 位 i686) |
| GCC 9.4 | Ubuntu 20.04 开发环境 |
| aarch64-linux-gnu-gcc 5.3 | ARM64 交叉编译 |
版本信息
| 版本 | 日期 | 说明 |
|---|---|---|
| 1.0.0 | — | 初始版本 |
控制器产品架构
控制器采用 IPC + RTOS 架构:Intel X86 平台结合 Linux 实时操作系统(Linux RT),在保证实时性的同时提供强大的计算性能。
| 特性 | 说明 |
|---|---|
| 控制轴数 | 最多 64 轴同步插补运动 |
| 机器人数量 | 一台控制器同时控制最多 4 台工业机器人 |
| 总线架构 | EtherCAT、Canopen 总线实现伺服主从站连接 |
| 构型算法 | 串联多关节、并联多关节、SCARA、直角坐标、连杆结构等 30 余种 |
| 平台 | Intel Celeron J1900 2.0GHz / 4G 内存(C1102) |
总线型架构
NRC 系列控制器采用 EtherCAT、Canopen 总线实现伺服主从站连接,支持最多 64 轴同步运动。相比传统脉冲控制型方案,大幅降低系统布线与维护成本,可扩展性极佳。
多机协作机制
| 模式 | 说明 |
|---|---|
| 一拖多 | 一台控制器同时控制 4 台机器人,每台机器人的参数、程序相互独立 |
| 同步启停 | 运行及远程模式下可令所有机器人同步运行、停止 |
| 双机协作 | 可令两台机器人的启停完全同步 |
| 外部轴搭配 | 每台机器人可搭配任意种类外部轴(地轨、变位机、龙门架) |
通讯协议栈
| 协议 | 类型 | 用途 |
|---|---|---|
| EtherCAT | 实时总线 | 伺服轴控制(主站) |
| ModbusTCP / ModbusRTU | 工业以太网/串口 | 与 PLC、HMI 通讯 |
| Ethernet/IP (EIP) | 工业以太网 | 与罗克韦尔系设备通讯 |
| OPC-UA | 工业以太网 | 数据采集与系统集成 |
| FinsTCP | 工业以太网 | 与欧姆龙 PLC 通讯 |
| TCP/IP | 通用以太网 | 上位机二次开发 |
工艺包体系
| 工艺 | 说明 |
|---|---|
| 焊接 | 弧焊、氩弧焊、激光焊、电阻焊(点焊) |
| 切割 | 激光切割 |
| 涂装 | 喷涂、点胶 |
| 物流 | 码垛、上下料、传送带跟踪 |
| 智能 | 视觉、焊缝跟踪、碰撞检测、拖拽示教 |
系统内置上述通用工艺,并支持根据用户需求进行定制工艺开发。
二次开发架构
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┌────────────────────────────┐
│ 用户工艺程序 / HMI │
├────────────────────────────┤
│ NexDroid OpenAPI 接口 │
├────────────────────────────┤
│ libnrc2 库 │
├────────────────────────────┤
│ Linux RT 实时系统 │
└────────────────────────────┘利用 NexDroid OpenAPI 接口,用户可自行设计开发工艺系统和人机交互界面,甚至可以自行实现专用的机器人正逆解、轨迹规划算法。
编程方式
| 方式 | 说明 |
|---|---|
| 示教编程 | 通过示教器手动示教点位并编程 |
| 离线编程 | PC 端示教软件、组态软件式触摸屏编程 |
| 拖动示教 | 拖动机器人本体记录轨迹 |