一种机械臂CAN网络匹配方法与流程

    技术2026-07-12  16


    本发明属于串行通讯can网络,具体地说是一种机械臂can网络匹配方法。


    背景技术:

    1、串行通讯can总线网络技术主要应用于汽车工业、医疗设备及工业设备等领域,标准can网络拓扑图如图1所示,与其它串行通讯网络相比其优点在于通讯速率高、抗干扰能力强及附带节点多等特点,但其缺点为传输距离短,而且随着传输速率的提高传输距离大幅下降,通讯速率为250kbps其总线有限传输长度仅为100m,且其分支节点的支线长度要求更为苛刻仅为5m。同时网络中节点过多的情况下各节点的分布电容总和过大严重影响信号传输的稳定性。


    技术实现思路

    1、针对现有技术中存在的上述不足之处,本发明的can网络匹配方法要解决标准can网络节点过多通讯质量不稳定问题及支线节点通讯长度不足问题。通过本方法can网络在重载吊装机械臂领域中遇到的众多通讯问题可有效解决,同时通过阻抗匹配、信号强化等方法有效地提高了多节点总线信号传输质量同时将支线传输距离增加至20m。保证了重载吊装机器臂控制流程的顺利进行。

    2、本发明为实现上述目的所采用的技术方案是:一种机械臂can网络匹配方法,包括:

    3、步骤s1、根据测量的can环中所有节点的分布电容计算can网络分布电容总和;

    4、步骤s2、根据can环总分布电容匹配终端电阻、判断是否增加中继节点;

    5、步骤s3、通电测试can环各节点,若节点掉线则调整优化该节点所在的can网络支路;

    6、步骤s4、检测can网络是否数据帧错误,若是则测试波形调整内置终端电阻,进一步网络优化匹配。

    7、所述该方法是基于双重载机械臂can网络实现的,所述该双重载机械臂can网络包括a机械臂can网络及b机械臂can网络:

    8、a机械臂can网络节点包括控制器、显示器、伺服驱动器a1-a5、伺服放大器a1-a3、多路阀a1-a5、编码器a1-a4、压力传感器a1-a2及温度传感器;

    9、b机械臂can网络节点包括控制器、伺服驱动器b1-b5、伺服放大器b1-b3、多路阀b1-b5、编码器b1-b4、压力传感器b1-b2及温度传感器。

    10、can环中所有节点的分布电容是采用分布电容测试设备测量的。

    11、定义can环总分布电容的划分区间[a,b];若总分布电容小于a则采用标准终端电阻值p;若总分布电容在划分区间内则需要进一步确定终端电阻值;若总分布电容大于b则将该电容节点所在支路采用中继器进行隔离,中继器一端与该节点单独成环,另一端与总线环相连。

    12、所述调整优化该节点所在的can网络支路包括:

    13、检测该节点can通讯口是否连接正常、内置终端电阻是否关闭或支线连接线缆过长;根据不同原因更换新设备、关闭内置终端电阻或按照传输波特率支线极限长度处增加中继器。

    14、数据帧错误是通过can盒检测的。

    15、采用示波器检测can环传输波形,根据不同波形在电容的划分区间[a,b]内进一步调整内置电阻值实现网络匹配。

    16、所述传输波形包括分布电容放电缓慢波形、阻抗突变振铃波形。

    17、本发明具有以下优点及有益效果:

    18、1.将汽车领域的标准can网络经过匹配方法的改良应用于重载机械臂领域,满足了重载机械臂长距离通讯传输及多节点协同互动;

    19、2.将重载机械臂与重载车辆通讯网络统一,为车载重型机械臂的融合提供便利条件;

    20、3.针对不同形式的can网络使用工况本匹配方式进行适当调整可快速对网络所遇问题进行诊断及调整,同时对can网络初步设计有良好的指导作用。



    技术特征:

    1.一种机械臂can网络匹配方法,其特征在于,包括:

    2.如权利要求1中所述的一种机械臂can网络匹配方法,其特征在于,所述该方法是基于双重载机械臂can网络实现的,所述该双重载机械臂can网络包括a机械臂can网络及b机械臂can网络:

    3.如权利要求1中所述的一种机械臂can网络匹配方法,其特征在于,can环中所有节点的分布电容是采用分布电容测试设备测量的。

    4.如权利要求1中所述的一种机械臂can网络匹配方法,其特征在于,定义can环总分布电容的划分区间[a,b];若总分布电容小于a则采用标准终端电阻值p;若总分布电容在划分区间内则需要进一步确定终端电阻值;若总分布电容大于b则将该电容节点所在支路采用中继器进行隔离,中继器一端与该节点单独成环,另一端与总线环相连。

    5.如权利要求1中所述的一种机械臂can网络匹配方法,其特征在于,所述调整优化该节点所在的can网络支路包括:

    6.如权利要求1中所述的一种机械臂can网络匹配方法,其特征在于,数据帧错误是通过can盒检测的。

    7.如权利要求1中所述的一种机械臂can网络匹配方法,其特征在于,采用示波器检测can环传输波形,根据不同波形在电容的划分区间[a,b]内进一步调整内置电阻值实现网络匹配。

    8.如权利要求7中所述的一种机械臂can网络匹配方法,其特征在于,所述传输波形包括分布电容放电缓慢波形、阻抗突变振铃波形。


    技术总结
    本发明涉及一种机械臂CAN网络匹配方法,包括:步骤S1、根据测量的CAN环中所有节点的分布电容计算CAN网络分布电容总和;步骤S2、根据CAN环总分布电容匹配终端电阻、判断是否增加中继节点;步骤S3、通电测试CAN环各节点,若节点掉线则调整优化该节点所在的CAN网络支路;步骤S4、检测CAN网络是否数据帧错误,若是则测试波形调整内置终端电阻,进一步网络优化匹配。本发明可以解决标准CAN网络节点过多通讯质量不稳定问题及支线节点通讯长度不足问题。同时通过阻抗匹配、信号强化等方法有效地提高了多节点总线信号传输质量同时将支线传输距离增加至20m。保证了重载吊装机器臂控制流程的顺利进行。

    技术研发人员:孟祥宇,湛明宇,李志鹏,吴月姝
    受保护的技术使用者:沈阳新松机器人自动化股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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