“快、准、稳”——阿普奇弹匣式行业控制器AK5系列在机械手领域的应用解决方案

时间： 2024-08-10 来源：阿普奇公众号

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在如今的工业制造上，工业机器人的身影随处可见，它代替人类完成许多繁重、重复或者是毫无意义的流程性作业，回望工业机器人的发展，机械手可以说是最早出现的工业机器人，它能模仿人手和臂的某些动作功能，以固定程序实现抓取、搬运物件或操作工具等自动作业，如今工业机械手已然成为现代制造生产系统中的一个重要组成部分。

那么，机械手是由什么组成的呢?

常见的机械手有Scara、多轴机械手以及协作机器人，广泛应用于人们的生活和工作中，它们主要由机器人（机械）本体、控制柜、示教器等组成，控制柜的设计和制造对于机器人的性能、稳定性和可靠性至关重要。控制柜包含了软硬件两部分，其中硬件部分包含电源模块，控制器，驱动器，传感器，通信模块，人机界面，安全模块等。

控制器是控制柜的核心部件，它负责接收操作者或者自动化系统的指令，计算机器人的运动轨迹和速度，控制机器人的各个关节和执行器。控制器通常包含有工控机、运动控制器和I/O接口等，如何保障机械手的“快、准、稳”是对控制器性能的“重要考核标准”。

而阿普奇弹匣式行业控制器 AK5系列在助力机械手的实际应用中，有着显著的优势和特点。

AK5工控机的特点

高性能处理器：AK5采用N97处理器，保证强大的数据处理能力和高效的运算速度，能够满足机械手复杂的控制需求。

整体紧凑设计：体积小巧，无风扇设计，不仅节省了安装空间，还降低了运行噪音，提高了设备的整体可靠性。

环境适应性强：耐高低温特性使得AK5工控机能够在恶劣的工业环境下稳定运行，适应机械手在不同工作场景下的需求。

数据安全与保护：带有超级电容和硬盘带电保护功能，确保在系统突然断电时，重要数据能够得到有效保护，防止数据丢失或损坏。

通信能力强：支持EtherCAT总线，实现了高速、同步的数据传输，确保机械手各部件之间的精确协调和实时响应。

在实际应用中，阿普奇以AK5为核心控制单元，为客户提供了一套完善的应用解决方案：

AK5系列

Alder Lake-N平台

支持Intel®Alder Lake-N系列移动CPU
1个DDR4 SO-DIMM插槽，最大支持16GB
HDMI、DP、VGA三路显示输出
2/4个带POE功能的Intel®i350千兆网络接口扩展
4路光源扩展
8路光电隔离数字输入，8路光电隔离数字输出扩展
PCIe x4扩展
支持WiFi/4G无线扩展
内置USB 2.0 Type-A便于安装加密狗

机械手控制系统集成

核心控制单元：AK5工控机作为机械手的控制中枢，负责接收来自上位机或操作界面的指令，并实时处理传感器反馈的数据，实现对机械手的精确控制。

运动控制算法：内置或外接运动控制算法，根据预设的路径和速度参数，控制机械手的运动轨迹和动作精度。

传感器集成：通过EtherCAT总线或其他接口，集成各类传感器（如位置传感器、力传感器、视觉传感器等），实现对机械手状态的实时监控和反馈。

数据处理与传输

高效数据处理：利用N97处理器的强大性能，对传感器数据进行快速处理和分析，提取有用信息用于机械手控制。

实时数据传输：通过EtherCAT总线实现机械手各部件之间的实时数据交换，抖动速度达20-50μS，确保控制指令的准确传达和执行。

安全性与可靠性保障

数据保护：超级电容和硬盘带电保护功能确保在系统断电时数据的安全性和完整性。

环境适应性：耐高低温特性和无风扇设计提高了工控机在恶劣环境下的稳定性和可靠性。

故障诊断与预警：集成故障诊断和预警系统，实时监测工控机和机械手的运行状态，及时发现并处理潜在问题。

定制化开发与集成

根据机械手的结构和控制需求，提供合适的接口和扩展模块，实现与传感器、执行器等设备的无缝集成。

阿普奇弹匣式行业控制器AK5系列，凭借其高性能、紧凑设计、强环境适应性、数据安全与保护以及强大的通信能力等特点，在机械手控制柜等应用中展现出了显著的优势。通过提供稳定、高效、灵活的技术支持，实现机械手在自动化作业中的”快、准、稳”，为机械手控制系统的优化和升级提供了有力保障。

阿普奇工业机械手应用

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AK5系列采用低功耗高性价比的N97处理器，通过USB/GbE支持多种类摄像接入，可提供多样化的图像采集和处理能力。

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