Passive Device Synchronization for the External Control of Robotic Applications in Ethernet Networks based on a Phase-Locked Loop

机译：基于锁相环的以太网网络中机器人应用外部控制的被动设备同步

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External control of industrial robots is widely supported to allow the integration of manipulators in complex robotic applications. Inconsistent communication schemes between a robotic and an external device may cause timing issues that lead to undesirable high joint torques wearing out the mechanics and reducing the accuracy in task space. In order to address these issues, this paper introduces a Phase-locked loop based synchronization method that allows the realization of a reference clock mirroring the timer characteristics of the interpolation cycle timer on the robot controller. Passive analysis of the data stream containing the control information yields the input frequency for the PLL. It is based on a pattern matching strategy that allows identification of relevant packets in the data stream. We introduce the relevant parameters to adapt the PLL to distinct use cases and evaluate its transient behavior during the pull-in and lock-in processes. In addition, the performance of the PLL and the synchronization method is analyzed by evaluating two experimental setups.

机译：广泛支持工业机器人的外部控制，以允许操纵器集成在复杂的机器人应用中。机器人和外部设备之间的通信方案不一致可能导致定时问题导致不期望的高关节扭矩穿过机制并降低任务空间中的准确性。为了解决这些问题，本文介绍了一种基于锁相环的同步方法，允许实现参考时钟镜像机器人控制器上的插值周期定时器的定时器特性。包含控制信息的数据流的被动分析产生了PLL的输入频率。它基于模式匹配策略，其允许识别数据流中的相关分组。我们介绍了相关参数，以使PLL调整到不同的用例，并在拉入和锁定过程中评估其瞬态行为。此外，通过评估两个实验设置来分析PLL的性能和同步方法。

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来源
《IEEE International Conference on Automation Science and Engineering》|2019年|1643-1650|共8页
会议地点
作者
Marc Priggemeyer; Katrin Gartenmeister; Jürgen Roßmann;
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会议组织
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正文语种
中图分类
关键词
Phase locked loops; Synchronization; Robot sensing systems; Service robots; Protocols; Clocks;

机译：锁相环;同步;机器人感应系统;服务机器人;协议;时钟;

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