機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)與應(yīng)用 課件 第11課 機(jī)器人控制技術(shù)

智能機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用“十四五”職業(yè)教育人工智能技術(shù)應(yīng)用專業(yè)系列教材第11課機(jī)器人控制技術(shù)231知識(shí)目標(biāo)（1）熟悉機(jī)器人控制系統(tǒng)，了解機(jī)器人控制技術(shù)。（2）了解機(jī)器人人機(jī)接口、通信、電源等技術(shù)。（3）了解機(jī)器人控制技術(shù)的發(fā)展。能力目標(biāo)（1）掌握專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)閱讀、思考與研究的能力。（2）積極參與“研究性學(xué)習(xí)小組”活動(dòng)，提高組織和活動(dòng)能力，具備團(tuán)隊(duì)精神。素質(zhì)目標(biāo)（1）熱愛(ài)學(xué)習(xí)，掌握學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)習(xí)能力。（2）熱愛(ài)讀書(shū)，善于分析，勤于思考，關(guān)心智能技術(shù)進(jìn)步。（3）體驗(yàn)、積累和提高“大國(guó)工匠”的專業(yè)素質(zhì)。學(xué)習(xí)目標(biāo)

愿景

體驗(yàn)

創(chuàng)意

實(shí)踐重點(diǎn)難點(diǎn)（1）熟悉機(jī)器人控制技術(shù)。（2）熟悉機(jī)器人各項(xiàng)綜合技術(shù)。目錄機(jī)器人控制系統(tǒng)01智能控制技術(shù)02人機(jī)接口技術(shù)03機(jī)器人通信技術(shù)04機(jī)器人電源技術(shù)05第11課機(jī)器人控制技術(shù)控制系統(tǒng)的任務(wù)是根據(jù)機(jī)器人的作業(yè)指令程序及從傳感器反饋回來(lái)的信號(hào)控制機(jī)器人的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使其完成規(guī)定的運(yùn)動(dòng)和功能。如果機(jī)器人不具備信息反饋特征，則該控制系統(tǒng)稱為開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)，反之，則稱該控制系統(tǒng)為閉環(huán)控制系統(tǒng)。這部分主要由計(jì)算機(jī)硬件和控制軟件組成。軟件主要由人機(jī)交互系統(tǒng)和控制算法等組成，這部分的作用相當(dāng)于人的大腦。機(jī)器人控制系統(tǒng)0101

機(jī)器人控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)的任務(wù)是根據(jù)機(jī)器人的作業(yè)指令程序及傳感器的反饋信號(hào)來(lái)控制機(jī)器人的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使其完成規(guī)定的運(yùn)動(dòng)和功能。圖11-3機(jī)器人控制系統(tǒng)示意01

機(jī)器人控制系統(tǒng)（1）按機(jī)器人有無(wú)信息反饋特征，可分為開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。開(kāi)環(huán)精確控制的條件是：精確地知道被控對(duì)象模型，并且這一模型在控制過(guò)程中保持不變。該部分主要由計(jì)算機(jī)硬件和控制軟件組成。軟件主要由人與機(jī)器人進(jìn)行聯(lián)系的人機(jī)交互系統(tǒng)和控制算法等組成。該部分的作用相當(dāng)于人的大腦。（2）按所期望的控制量分，包括位置控制、力控制和混合控制。位置控制分為：?jiǎn)侮P(guān)節(jié)位置控制（包括位置反饋、位置速度反饋和位置速度加速度反饋）；多關(guān)節(jié)位置控制分為：分解運(yùn)動(dòng)控制、集中控制；力控制分為：直接力控制、阻抗控制和力位混合控制。（3）智能化控制方式，包括模糊控制、自適應(yīng)控制、最優(yōu)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家控制以及其他?？刂破魑恢每刂?1

機(jī)器人控制系統(tǒng)軌跡規(guī)劃?rùn)C(jī)器人示教原理硬件配置及結(jié)構(gòu)示意01

機(jī)器人控制系統(tǒng)11.1.1控制器“控制”的目的是使被控對(duì)象產(chǎn)生控制者所期望的行為方式，其基本條件是了解被控對(duì)象的特性，實(shí)質(zhì)是對(duì)驅(qū)動(dòng)器輸出力矩的控制，控制器參與的是計(jì)算發(fā)送指令和能量供應(yīng)的整個(gè)過(guò)程，它根據(jù)指令以及傳感器信息控制機(jī)器人完成

一定的動(dòng)作或作業(yè)任務(wù)，是決定機(jī)器人功能

和性能的主要因素。

圖11-4機(jī)器人控制柜01

機(jī)器人控制系統(tǒng)除了控制器部件外，機(jī)器人的硬件部分還包括：（1）開(kāi)關(guān)電源（SMPS）：提供能量；（2）CPU模塊：控制行動(dòng)；（3）伺服驅(qū)動(dòng)模塊：控制電流讓機(jī)器人關(guān)節(jié)移動(dòng)；（4）持續(xù)模塊：相當(dāng)于人類的交感神經(jīng)，掌管機(jī)器人的安全、迅速控制機(jī)器人以及緊急情況停止等；（5）輸入輸出模塊：相當(dāng)于檢測(cè)反應(yīng)神經(jīng)，是機(jī)器人與外部世界

的接口。01

機(jī)器人控制系統(tǒng)11.1.2位置控制從控制本質(zhì)來(lái)看，目前的工業(yè)機(jī)器人大多數(shù)情況下還是處于比較底層的空間定位控制階段，只是一個(gè)相對(duì)靈活的機(jī)械臂，離“人”還有很

長(zhǎng)一段距離。

圖11-5機(jī)器人的位置控制01

機(jī)器人控制系統(tǒng)機(jī)器人的位置控制有多種控制方式：（1）點(diǎn)位控制方式（PTP）。只對(duì)工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器在作業(yè)空間中某些規(guī)定的離散點(diǎn)上的位姿進(jìn)行控制。在控制時(shí)，要求工業(yè)機(jī)器人能夠快速、準(zhǔn)確地在相鄰各點(diǎn)之間運(yùn)動(dòng)，對(duì)達(dá)到目標(biāo)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡則不作任何規(guī)定。定位精度和運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間是這種控制方式的兩個(gè)主要技術(shù)指標(biāo)。這種控制方式具有實(shí)現(xiàn)容易、定位精度要求不高的特點(diǎn)，因此，常被應(yīng)用在上下料、搬運(yùn)、點(diǎn)焊和在電路板上安插元件等只要求目標(biāo)點(diǎn)處保持末端執(zhí)行器位姿準(zhǔn)確的作業(yè)中。這種方式簡(jiǎn)單，但要達(dá)到2~3um的定位精度相

當(dāng)困難。01

機(jī)器人控制系統(tǒng)（2）連續(xù)軌跡控制方式（CP）。是對(duì)工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器在作業(yè)空間中的位姿進(jìn)行連續(xù)控制，要求其嚴(yán)格按照預(yù)定軌跡和速度在一定的精度范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，而且速度可控，軌跡光滑，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，以完成作業(yè)任務(wù)。工業(yè)機(jī)器人各關(guān)節(jié)連續(xù)、同步地進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，其末端執(zhí)行器即可形成連續(xù)軌跡。這種控制方式的主要技術(shù)指標(biāo)是工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器位姿的軌跡跟蹤精度及平穩(wěn)性，通常弧焊、噴漆、去毛邊和檢測(cè)作業(yè)機(jī)器人都采用這種控制方式。01

機(jī)器人控制系統(tǒng)（3）力（力矩）控制方式。機(jī)器人在完成一些與環(huán)境存在力作用的任務(wù)時(shí)，比如打磨、裝配、抓放物體，除了要求準(zhǔn)確定位之外，還要求所使用的力或力矩必須合適，這時(shí)要使用（力矩）伺服方式。這種控制方式的原理與位置伺服控制原理基本相同，只不過(guò)輸入量和反饋量不是位置信號(hào)，而是力（力矩）信號(hào)，所以該系統(tǒng)中必須有力（力矩）傳感器。有時(shí)也利用接近、滑動(dòng)等傳感功能進(jìn)行自適應(yīng)式控制。01

機(jī)器人控制系統(tǒng)機(jī)器人的力控制泛指機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域中，利用力傳感器作為反饋裝置，將力反饋信號(hào)與位置控制（或速度控制）輸入信號(hào)相結(jié)合，通過(guò)相關(guān)的力/位混合算法，實(shí)現(xiàn)的力/位混合控制技術(shù)。也稱力/位混合控制技術(shù)。力控制技術(shù)是機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的主要方向之一，目的是為機(jī)器人增加觸覺(jué)，與機(jī)器人視覺(jué)技術(shù)相結(jié)合組成機(jī)器人的視覺(jué)和觸覺(jué)。力控制技術(shù)主要分為關(guān)節(jié)力控制技術(shù)和末端力控制技術(shù)。其中關(guān)節(jié)力控制指機(jī)器人各關(guān)節(jié)均具備一個(gè)力/力矩傳感器，而末端力控制指機(jī)器人末端裝有一個(gè)力傳感器（1~6維傳感器）。單純的位置控制會(huì)由于位置誤差而引起過(guò)大的作用力，從

而會(huì)傷害零件或機(jī)器人。在這類受限環(huán)境中運(yùn)動(dòng)時(shí)，往往

需要配合力控制來(lái)使用。01

機(jī)器人控制系統(tǒng)在位置控制下，機(jī)器人會(huì)嚴(yán)格按照預(yù)先設(shè)定的位置軌跡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。若運(yùn)動(dòng)過(guò)程中遭遇到障礙物的阻攔，導(dǎo)致機(jī)器人位置追蹤誤差變大時(shí)，機(jī)器人會(huì)努力去追蹤預(yù)設(shè)軌跡，最終導(dǎo)致機(jī)器人與障礙物之間產(chǎn)生巨大的內(nèi)力。而在力控制下，以控制機(jī)器人與障礙物間的作用力為目標(biāo)。當(dāng)機(jī)器人遭遇障礙物時(shí)，會(huì)智能地調(diào)整預(yù)設(shè)位置軌跡，從而消除內(nèi)力。01

機(jī)器人控制系統(tǒng)11.1.3軌跡規(guī)劃軌跡規(guī)劃方法分為兩個(gè)方面。（1）工業(yè)機(jī)器人軌跡。常用的軌跡規(guī)劃包括機(jī)械臂末端行走的曲線軌跡（點(diǎn)位作業(yè)），或是操作臂在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位移、速度和加速度的曲

線輪廓（連續(xù)路徑作業(yè)，或稱輪廓運(yùn)動(dòng)）。軌跡規(guī)

劃既可以在關(guān)節(jié)空間也可以在直角空間中進(jìn)行。

圖11-6軌跡規(guī)劃01

機(jī)器人控制系統(tǒng)（2）移動(dòng)機(jī)器人路徑軌跡。指移動(dòng)的路徑軌跡規(guī)劃，如機(jī)器人是在有地圖條件或是沒(méi)有地圖的條件下，按什么樣的路徑軌跡來(lái)行走，是基于模型和基于傳感器的路徑規(guī)劃，還是全局路徑規(guī)劃和局部路徑規(guī)劃。自主移動(dòng)機(jī)器人的導(dǎo)航問(wèn)題要解決的是：①“我現(xiàn)在何處？”，②“我要往何處去？”和③“我要如何到該處去？”。局部路徑規(guī)劃主要解決問(wèn)題①和③，即機(jī)器人定位和路徑跟蹤問(wèn)題；方法主要有：人工勢(shì)

場(chǎng)法、模糊邏輯算法等。全局路徑規(guī)劃主要解決②，即全局目標(biāo)分解為局部目標(biāo)，

再由局部規(guī)劃實(shí)現(xiàn)局部目標(biāo)。主要有可視圖法、環(huán)境分割法（自由空間法、柵格法）

等。01

機(jī)器人控制系統(tǒng)離線路徑規(guī)劃是基于環(huán)境先驗(yàn)完全信息的路徑規(guī)劃。完整的先驗(yàn)信息只能適用于靜態(tài)環(huán)境，這種情況下，路徑是離線規(guī)劃的。在線路徑規(guī)劃是基于傳感器信息的不確定環(huán)境的路徑規(guī)劃。在這種情況下，路徑必須是在線規(guī)劃的。01

機(jī)器人控制系統(tǒng)（3）移動(dòng)機(jī)器人動(dòng)作規(guī)劃。一般來(lái)講，移動(dòng)機(jī)器人有三個(gè)自由度（X，Y，θ），機(jī)械手有6個(gè)自由度（3個(gè)位置自由度和3個(gè)姿態(tài)自由度）。因此，移動(dòng)機(jī)器人的動(dòng)作規(guī)劃不是在2個(gè)位置自由度（X，Y）構(gòu)成的2維空間，而是要搜索位置和姿態(tài)構(gòu)成的3維空間。01

機(jī)器人控制系統(tǒng)11.1.4機(jī)器人示教原理機(jī)器人的基本工作原理是示教再現(xiàn)。示教也稱導(dǎo)引，即由用戶導(dǎo)引機(jī)器人，一步步按實(shí)際任務(wù)操作一遍，機(jī)器人在導(dǎo)引過(guò)程中自動(dòng)記憶示教中每個(gè)動(dòng)作的位置、姿態(tài)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)/工藝參數(shù)等，并自動(dòng)生成一個(gè)連續(xù)執(zhí)行全部操作的程序。完成示教后，只需給機(jī)器人一個(gè)啟動(dòng)命令，機(jī)器人將精確地按示教動(dòng)作，一步步完成全部操作。01

機(jī)器人控制系統(tǒng)機(jī)器人的一大優(yōu)點(diǎn)就是它的程序可以很容易修改，這一點(diǎn)可以讓它們?cè)诓煌膱?chǎng)景切換使用。為了能夠使人們操控機(jī)器人，就必須依靠示教器來(lái)進(jìn)行。在示教器的顯示界面上可以看到機(jī)器人的編程語(yǔ)言以及機(jī)器人的各項(xiàng)狀態(tài)，可以通過(guò)示

教器來(lái)完成機(jī)器人的編程。

圖11-7機(jī)器人示教01

機(jī)器人控制系統(tǒng)控制技術(shù)可以繪制表格，然后根據(jù)圖表來(lái)控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)?？梢允褂糜?jì)算出的力學(xué)數(shù)據(jù)來(lái)完成對(duì)機(jī)器人的規(guī)劃和動(dòng)作控制。此外，機(jī)器視覺(jué)以及沉浸式深度學(xué)習(xí)及分類等都屬于控制技術(shù)的范疇。01

機(jī)器人控制系統(tǒng)11.1.5硬件配置及結(jié)構(gòu)示意由于機(jī)器人的控制過(guò)程中涉及大量的坐標(biāo)變換和插補(bǔ)運(yùn)算以及較低層的實(shí)時(shí)控制，所以機(jī)器人控制系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上大多數(shù)采用分層結(jié)構(gòu)的微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，通常采用的是兩級(jí)計(jì)算機(jī)伺服控制系統(tǒng)。

圖11-8控制系統(tǒng)工作原理01

機(jī)器人控制系統(tǒng)其具體流程是：主控計(jì)算機(jī)接到工作人員輸入的作業(yè)指令后，首先分析解釋指令，確定手的運(yùn)動(dòng)參數(shù)。然后，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和插補(bǔ)運(yùn)算，最后得出機(jī)器人各個(gè)關(guān)節(jié)的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)參數(shù)。這些參數(shù)經(jīng)過(guò)通信線路輸出到伺服控制級(jí)，作為各個(gè)關(guān)節(jié)伺服控制系統(tǒng)的給定信號(hào)。關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)器將此信號(hào)D/A轉(zhuǎn)換后驅(qū)動(dòng)各個(gè)關(guān)節(jié)產(chǎn)生協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。傳感器將各個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)輸出信號(hào)反饋回伺服控制級(jí)計(jì)算機(jī)形成局部閉環(huán)控制，從而更加精確的控制機(jī)器人手部在空間的運(yùn)動(dòng)?；赑LC（可編程控制器）的運(yùn)動(dòng)控制兩種控制方式是：（1）利用PLC的某些輸出端口使用脈沖輸出指令來(lái)產(chǎn)生脈沖驅(qū)動(dòng)電機(jī)，同時(shí)使用通用I/O或者計(jì)數(shù)部件來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的閉環(huán)位置控制。（2）使用PLC外部擴(kuò)展的位置控制模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的閉環(huán)位置控制主要是以發(fā)高速脈沖方式控制，屬于位置控制方式，一般點(diǎn)到點(diǎn)的位置控制方式較多。智能控制技術(shù)0202

智能控制技術(shù)機(jī)器人的智能控制是通過(guò)傳感器獲得周圍環(huán)境的知識(shí)，并根據(jù)自身內(nèi)部的知識(shí)庫(kù)作出相應(yīng)的決策。采用智能控制技術(shù)，使機(jī)器人具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性及自學(xué)習(xí)能力。智能控制技術(shù)的發(fā)展有賴于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、基因算法、遺傳算法、專家系統(tǒng)等人工智能技術(shù)的迅速發(fā)展。機(jī)器人的智能控制方法有模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、智能

控制技術(shù)的融合（包括模糊控制和變結(jié)構(gòu)控制的

融合、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和變結(jié)構(gòu)控制的融合、模糊控制

和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的融合、基于遺傳算法的模糊控

制方法）等。

圖11-9智能城市照明系統(tǒng)示意02

智能控制技術(shù)智能控制方法提高了機(jī)器人的速度及精度，但也有其自身的局限性，例如機(jī)器人模糊控制的規(guī)則庫(kù)如果過(guò)于龐大，則推理過(guò)程時(shí)間會(huì)過(guò)長(zhǎng)；如果規(guī)則庫(kù)簡(jiǎn)單，控制的精確性又會(huì)受到限制。無(wú)論是模糊控制還是變結(jié)構(gòu)控制，抖振現(xiàn)象都會(huì)存在，這將給控制帶來(lái)嚴(yán)重的影響。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的隱層數(shù)量和隱層內(nèi)神經(jīng)元數(shù)的合理確定，是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在控制方面所遇到的問(wèn)題。另外，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)易陷于局部極小值等問(wèn)題，也是智能控制設(shè)計(jì)中要解決的問(wèn)題。人機(jī)接口技術(shù)0303

人機(jī)接口技術(shù)智能機(jī)器人的研究目標(biāo)并不是完全取代人，復(fù)雜的智能機(jī)器人系統(tǒng)僅僅依靠計(jì)算機(jī)來(lái)控制是有一定困難，即使可以做到，也由于缺乏對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力而并不實(shí)用。智能機(jī)器人系統(tǒng)需要借助人機(jī)協(xié)調(diào)來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制。因此，設(shè)計(jì)良好

的人機(jī)接口就成為智能機(jī)器人研究的重點(diǎn)問(wèn)題

之一。

圖11-10機(jī)器人人機(jī)接口03

人機(jī)接口技術(shù)人機(jī)接口技術(shù)是研究如何使人方便自然地與計(jì)算機(jī)交流。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，除了要求機(jī)器人控制器有友好的、靈活方便的人機(jī)界面之外，還要求計(jì)算機(jī)能夠看懂文字、聽(tīng)懂語(yǔ)言、說(shuō)話表達(dá)，甚至能夠進(jìn)行不同語(yǔ)言之間的翻譯，而這些功能的實(shí)現(xiàn)又依賴于知識(shí)表示方法的研究。因此，研究人機(jī)接口技術(shù)既有巨大的應(yīng)用價(jià)值，又有基礎(chǔ)理論意義。人機(jī)接口技術(shù)已經(jīng)取得了顯著成果，文字識(shí)別、語(yǔ)音合成與識(shí)別、圖像識(shí)別與處理、機(jī)器翻譯等技術(shù)開(kāi)始實(shí)用化。另外，人機(jī)接口裝置和交互技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)、遠(yuǎn)程操作技術(shù)、通訊技術(shù)等

也是人機(jī)接口技術(shù)的重要組成部分，其中遠(yuǎn)程操作技術(shù)是

一個(gè)重要的研究方向。機(jī)器人通信技術(shù)0404

機(jī)器人通信技術(shù)工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)性能直接決定了機(jī)器人是否能夠用于特定的工藝，比如精度和速度。機(jī)器人的通信方式則直接決定了機(jī)器人能否集成到系統(tǒng)中以及支持的控制復(fù)雜度。普通IO現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)04

機(jī)器人通信技術(shù)04

機(jī)器人通信技術(shù)11.4.1普通IO本地IO模塊是機(jī)器人控制柜上最常見(jiàn)的或者說(shuō)是必備的模塊之一。最常見(jiàn)的有8輸入和8輸出，或者16輸入和16輸出；以模擬量的0V和24V作為數(shù)字控制中的0和1。在小型系統(tǒng)中，用來(lái)方便快速地連接電磁閥以及傳感器，實(shí)現(xiàn)夾具等控制。在較復(fù)雜的IO應(yīng)用中，可以使用cross-function

（跨職能）將數(shù)個(gè)IO信號(hào)通過(guò)固定的邏輯關(guān)系組合

在一起，通過(guò)一個(gè)IO信號(hào)來(lái)控制。在較少的情況下，

可以將數(shù)個(gè)單獨(dú)的IO信號(hào)合并為一個(gè)組，用于傳輸

較為復(fù)雜的信號(hào)。

圖11-11機(jī)器人IO接口04

機(jī)器人通信技術(shù)11.4.2現(xiàn)場(chǎng)總線從系統(tǒng)的角度看，工業(yè)總線是用于不同工業(yè)設(shè)備之間通信的可靠接口，比如機(jī)器人和PLC的通信；從控制方式的角度，工業(yè)總線是作為普通IO的擴(kuò)展。是否使用總線以及使用何種總線，一般取決于系統(tǒng)中除機(jī)器人系統(tǒng)之外的設(shè)備能夠支持的通信方式。比如電氣控制系統(tǒng)中的PLC支持網(wǎng)路，而且PLC和機(jī)器人系統(tǒng)有控制系統(tǒng)的交互，則機(jī)器人也一般會(huì)選配網(wǎng)路通信功能。工業(yè)機(jī)器人提供的現(xiàn)場(chǎng)總線（見(jiàn)圖11-12）通訊方式包括網(wǎng)路、現(xiàn)場(chǎng)總線、設(shè)備網(wǎng)、以太網(wǎng)IP

等，如果通訊方式與主控設(shè)備不符，還可以通過(guò)使用通訊

轉(zhuǎn)換器來(lái)轉(zhuǎn)換將主控設(shè)備與工業(yè)機(jī)器人連接。04

機(jī)器人通信技術(shù)

圖11-12機(jī)器人工作場(chǎng)景的現(xiàn)場(chǎng)總線示意04

機(jī)器人通信技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)總線主要解決工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備間的數(shù)字通信以及這些現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備和高級(jí)控制系統(tǒng)之間的全數(shù)字、雙向、多站的通信系統(tǒng)信息傳遞問(wèn)題。由于現(xiàn)場(chǎng)總線簡(jiǎn)單、可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等一系列突出的優(yōu)點(diǎn)，因而受到了許多標(biāo)準(zhǔn)團(tuán)體和計(jì)算機(jī)廠商的高度重視。04

機(jī)器人通信技術(shù)11.4.3網(wǎng)絡(luò)以太網(wǎng)技術(shù)一直在各個(gè)領(lǐng)域改變著行業(yè)的游戲規(guī)則，從早期的局域網(wǎng)到后來(lái)的寬帶網(wǎng)絡(luò)，再到如今的互聯(lián)網(wǎng)。以太網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵組件正在被用于工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)總線，推動(dòng)著整個(gè)制造業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的演變和進(jìn)化。

圖11-13以太網(wǎng)用于工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)總線04

機(jī)器人通信技術(shù)（1）Socket。非常好用的通信方式，能夠以字符串的形式發(fā)送各種數(shù)據(jù)，甚至可以一次將各種數(shù)據(jù)以特定的形式打包后發(fā)送。比如讓機(jī)器人1在工位2抓取后在工位3位置放下，就可以表示為：“robot1;pickPosition2;placePosition3”。信息的具體格式，可以自定義，從而具有極強(qiáng)的柔性。（2）PCSDK。這是對(duì)機(jī)器人的遠(yuǎn)程通信和控制的控制接口