工業(yè)機器人控制的功能組成和分類

1、2) Fieldbus接口 ：支持多種流行的現(xiàn)場總線規(guī)格 ,如 Device net AB Remote I/O Interbus-s 、profibus-DP、M-NET 工業(yè)機器人控制的功能組成和分類 1、對機器人控制系統(tǒng)的一般要求 機器人控制系統(tǒng)就是機器人的重要組成部分，用于對操作機的控制，以完成特定的工作任務(wù)，其基本功能如下 記憶功能：存儲作業(yè)順序、運動路徑、運動方式、運動速度與與生產(chǎn)工藝有關(guān)的信息。 示教功能：離線編程，在線示教，間接示教。在線示教包括示教盒與導(dǎo)引示教兩種。 與外圍設(shè)備聯(lián)系功能：輸入與輸出接口、通信接口、網(wǎng)絡(luò)接口、同步接口。 坐標設(shè)置功能：有關(guān)節(jié)、絕對、工具、用戶自定

2、義四種坐標系。 人機接口 ：示教盒、操作面板、顯示屏。 傳感器接口 ：位置檢測、視覺、觸覺、力覺等。 位置伺服功能：機器人多軸聯(lián)動、運動控制、速度與加速度控制、動態(tài)補償?shù)取?故障診斷安全保護功能：運行時系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視、故障狀態(tài)下的安全保護與故障自診斷。 2.機器人控制系統(tǒng)的組成(圖1) (1) 控制計算機 控制系統(tǒng)的調(diào)度指揮機構(gòu)。一般為微型機、微處理器有32位、64位等，如奔騰系列CPU以及其她類型 CPU (2) 示教盒 示教機器人的工作軌跡與參數(shù)設(shè)定，以及所有人機交互操作，擁有自己獨立的 CPU以及存儲單元，與主計算 機之間以串行通信方式實現(xiàn)信息交互 (3) 操作面板由各種操作按鍵、狀態(tài)指示

3、燈構(gòu)成，只完成基本功能操作。 (4) 硬盤與軟盤存儲存儲機器人工作程序的外圍存儲器。 (5) 數(shù)字與模擬量輸入輸出各種狀態(tài)與控制命令的輸入或輸出。 打印機接口 記錄需要輸出的各種信息。 (7) 傳感器接口 用于信息的自動檢測，實現(xiàn)機器人柔順控制，一般為力覺、觸覺與視覺傳感器。 (8) 軸控制器完成機器人各關(guān)節(jié)位置、速度與加速度控制。 (9) 輔助設(shè)備控制用于與機器人配合的輔助設(shè)備控制，如手爪變位器等。 (10) 通信接口 實現(xiàn)機器人與其她設(shè)備的信息交換，一般有串行接口、并行接口等。 (11) 網(wǎng)絡(luò)接口 1) Ethernet接口 ：可通過以太網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)臺或單臺機器人的直接PC通信，數(shù)據(jù)傳輸速率高

4、達 10Mbit/s，可直接在PC上用 windows庫函數(shù)進行應(yīng)用程序編程之后，支持TCP/IP通信協(xié)議，通過Ethernet接口將數(shù)據(jù)及程序裝入各個機器人控制 器中。 3.機器人控 程序控制系 施加一定規(guī)律 就可實現(xiàn)要求 自適應(yīng)控制 化時,為保證 了隨著經(jīng)驗的 制品質(zhì)，其過 的狀態(tài)與伺服 非線性模型的 失為止。這種 能隨時間與條 人工智能系 動程序，而就 中根據(jù)所獲得 陽1機鬍尢控制丟燒綃氏框圖 制系統(tǒng)分類 統(tǒng):給每一個自由度 的控制作用，機器人 的空間軌跡。 系統(tǒng)：當(dāng)外界條件變 所要求的品質(zhì)或為 積累而自行改善控 程就是基于操作機 誤差的觀察，再調(diào)整 參數(shù)，一直到誤差消 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與參數(shù)

5、 件自動改變。 統(tǒng):事先無法編制運 是要求在運動過程 的周圍狀態(tài)信息，實 時確定控制作用。 工業(yè)機器人控制的功能組成和分類 驅(qū)動方式：參見工業(yè)機器人驅(qū)動系統(tǒng)。 運動方式： 點位式。要求機器人準確控制末端執(zhí)行器的位姿，而與路徑無關(guān)； 軌跡式。要求機器人按示教的軌跡與速度運動。 控制總線： 國際標準總線控制系統(tǒng) 。采用國際標準總線作為控制系統(tǒng)的控制總線,如VME MULTI-bus、STD-bus、PC-bus。 自定義總線控制系統(tǒng)。由生產(chǎn)廠家自行定義使用的總線作為控制系統(tǒng)總線。 編程方式： 物理設(shè)置編程系統(tǒng)。由操作者設(shè)置固定的限位開關(guān)，實現(xiàn)起動，停車的程序操作，只能用于簡單的拾起與放置作業(yè)。 在

6、線編程。通過人的示教來完成操作信息的記憶過程編程方式，包括直接示教（即手把手示教）模擬示教與示教盒示教。 離線編程。不對實際作業(yè)的機器人直接示教，而就是脫離實際作業(yè)環(huán)境，生成示教程序，通過使用高級機器人，編程語 言，遠程式離線生成機器人作業(yè)軌跡。 4.機器人控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 機器人控制系統(tǒng)按其控制方式可分為三類。 集中控制方式：用一臺計算機實現(xiàn)全部控制功能 ，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，但實時性差，難以擴展，其構(gòu)成框圖如圖2所示。 主從控制方式：采用主、從兩級處理器實現(xiàn)系統(tǒng)的全部控制功能。主CPU實現(xiàn)管理、坐標變換、軌跡生成與系統(tǒng)自診 斷等;從CPU實現(xiàn)所有關(guān)節(jié)的動作控制。其構(gòu)成框圖如圖3所示。主從控制方式系統(tǒng)實時性較好，適于高精度、高速度 控制，但其系統(tǒng)擴展性較差，維修困難。 分散控制方式：按系統(tǒng)的性質(zhì)與方式將系統(tǒng)控制分成幾個模塊，每一個模塊各有不同的控制任務(wù)與控制策略，各模式之 間可以就是主從關(guān)系，也可以就是平等關(guān)系。這種方式實時性好，易于實現(xiàn)高速、高精度控制，易于擴展，可實現(xiàn)智能控 制，就是目前流行的方式，其控制框圖如圖4所示。 I 伺囉