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TS2000 K82515 K20484機器人控制器渠道商介紹，控制系統是工業機器人的重要組成局部,它的作用相當于人腦。具有一個功用完善、靈活牢靠的控制系統是工業機器人與設備諧和動作、共同完成作業任務的關鍵。工業機器人的控制系統普通由對其本身運動的控制和工業機器人與周邊設備的諧和控制兩局部組成，1.工業機器人控制系統的特性
機器人從構造上講屬于一個空間開鏈機構,其中各個關節的運動是獨立的,為了完成末端點的運動軌跡,需求多關節的運動諧和,其控制系統較普通的控制系統要復雜得多。
機器人控制系統的特性如下:
(1)機器人的控制是與機構運動學和動力學親密相關的。在各種坐標下都能夠對機器人手足的狀態停止描繪,應依據詳細的需求對參考坐標系停止選擇,并要做恰當的坐 標變換。經常需求正向運動學和反向運動學的解,除此之外還需求思索慣性力、外力( 包括重力)和向心力的影響。
(2)即便是一個較簡單的機器人,也至少需求 3~5 個自在度,比擬復雜的機器人則需求十幾個以至幾十個自在度。每一個自在度普通都包含一個伺服機構,它們必需諧和起來,組成一個多變量控制系統。
(3)由計算機來完成多個獨立的伺服系統的諧和控制和使機器人依照人的意志行動,以至賦予機器人一定“智能”的任務。所以,機器人控制系統一定是一個計算機控制系統。同時,計算機軟件擔負著艱巨的任務。
(4)由于描繪機器人狀態和運動的是一個非線性數學模型,隨著狀態的改動和外力的變化,其參數也隨之變化,并且各變量之間還存在耦合。所以,只運用位置閉環是不夠的,還必需要采用速度以至加速度閉環。系統中經常運用重力補償、前饋、解耦或自順應控制等辦法。
(5)由于機器人的動作常常能夠經過不同的方式和途徑來完成,所以存在一個“**”的問題。關于較**的機器人可采用人工智能的辦法,應用計算機樹立龐大的信息庫,借助信息庫停止控制、決策、管理和操作。依據傳感器和形式辨認的辦法取得對象及環境的工況,依照給定的指標請求,自動地選擇**的控制規律。 綜上所述,機器人的控制系統是一個與運動學和動力學原理親密相關的、有耦合的、非線性的多變量控制系統。由于其具有的特殊性,所以經典控制理論和現代控制理論都不能照搬運用。到目前為止,機器人控制理論還不夠完好和系統。
2.工業機器人控制系統的主要功用
工業機器人在工作空間中的運動位置、姿勢和軌跡、操作次第及動作的時間等項目 工業機器人在工作空間中的運動位置、姿勢和軌跡、操作次第及動作的時間等項目的控制是工業機器人控制系統的主要任務,其中有些項目的控制是十分復雜的。工業機器人控制系統的主要功用包括以下兩點:
(1)示教再現功用。示教再現功用是指控制系統能夠經過示教盒或手把手停止示教,將動作次第、運動速度、位置等信息用一定的辦法預先教給工業機器人,由工業機器人的記憶安裝將所教的操作過程自動地記載在存儲器中,當需求再現操作時,重放存儲器中存儲的內容即可。如需更改操作內容時,只需重新示教一遍。
(2)運動控制功用。運動控制功用是指對工業機器人末端操作器的位姿、速度、加速度等項目的控制。
3.控制系統的組成
工業機器人的控制系統由相應的硬件和軟件組成。
(1)硬件。
硬件主要包括以下幾局部:
1)傳感安裝。可分為內部傳感器和外部傳感器。其中前者是用來感知其本身的狀 態的,其作用是對工業機器人各關節的位置、速度和加速度等停止檢測;后者是用來感知工作環境和工作對象狀態的,外部傳感器包括視覺、力覺、觸覺、聽覺、滑覺等傳感 器。
2)控制安裝。普通由一臺微型或小型計算機及相應的接口組成。其作用是用來對各種覺得信息停止處置,執行控制軟件,并產生控制指令。
3)關節伺服驅動局部。這局部的主要作用是以控制安裝的指令為根據,按作業任務的請求驅動各關節運動。
(2)軟件。
這里所說的軟件,主要是指機器人的控制軟件。控制軟件由運動軌跡規劃算法和關節伺服控制算法及相應的動作程序組成。它能夠運用一切的編程言語編制,但工業機器人控制軟件的主流是由通用言語模塊化而編制構成的專用工業言語。
4.工業機器人控制系統各組成局部的稱號和作用
(1)控制計算機。控制計算機是控制系統的調度指揮機構，普通運用微型計算機或 微處置器。 (2)示教盒。示教盒的作用是完成示教機器人工作軌跡、參數設定和一切的人機交 互操作,它具有獨立的 CPU 以及存儲單元,以串行通訊方式與主計算機完成信息交互。
(3)操作面板。操作面板由各種操作按鍵、狀態指示燈構成,其功用是完成根本功用操作。
(4)磁盤存儲器。硬盤和軟盤存儲器等于存儲機器人工作程序的存儲器。
(5)數字和模仿量輸入/輸出。該局部的作用是完成各種狀態和控制命令的輸入或輸出功用。 (6)打印機接口。打印機接口的作用是記載需求輸出的各種信息。
(7))傳感器接口。傳感器接口是用于信息的自動檢測,完成機器人柔順控制,普通為力覺、觸覺和視覺傳感器。
(8)軸控制器。軸控制器的作用是完成機器人各關節位置、速度和加速度的控制。
(9)輔助設備控制。輔助設備控制用來控制和機器人配合的輔助設備,如手爪變位器等。
(10)通訊接口。通訊接口是用來完成機器人和其他設備的信息交流的,普通有串行接口、并行接口等。
(11)網絡接口。網絡接口包括 Ethernet 接口和 Fieldbus 接口。
1)Ethernet 接口。經過 Ethernet 接口能夠完成多臺或單臺機器人的直接PC通訊,數據傳輸速率可到達 10Mb/s,并可直接在PC 上用 Windows95或 Windows nt庫函數停止應用程序編程之后,支持 TCP/P 通訊協議,還可經過 Ethernet 接口將數據及程序裝入各個機器人控制器中。
2) Fieldbus 接口。支持多種盛行的現場總線規格,如 Device net、ABRemote I/O、 Interbus-s、 profibus-DP、M-NET 等。
資訊來源：汕頭羅克自動化
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