一、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)所要達(dá)到的功能
機(jī)器人控制系統(tǒng)是機(jī)器人的重要組成部分,用于對操作機(jī)的控制,以完成特定的工作任務(wù),其基本功能如下:
1、記憶功能:存儲(chǔ)作業(yè)順序、運(yùn)動(dòng)路徑、運(yùn)動(dòng)方式、運(yùn)動(dòng)速度和與生產(chǎn)工藝有關(guān)的信息。
2、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和導(dǎo)引示教兩種。
3、與外圍設(shè)備聯(lián)系功能:輸入和輸出接口、通信接口、網(wǎng)絡(luò)接口、同步接口。
4、坐標(biāo)設(shè)置功能:有關(guān)節(jié)、絕對、工具、用戶自定義四種坐標(biāo)系。
5、人機(jī)接口:示教盒、操作面板、顯示屏。
6、傳感器接口:位置檢測、視覺、觸覺、力覺等。
7、位置伺服功能:機(jī)器人多軸聯(lián)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)控制、速度和加速度控制、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)取?/div>
8、故障診斷安全保護(hù)功能:運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視、故障狀態(tài)下的安全保護(hù)和故障自診斷。
二、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的組成
1、控制計(jì)算機(jī):控制系統(tǒng)的調(diào)度指揮機(jī)構(gòu)。一般為微型機(jī)、微處理器有32位、64位等 如奔騰系列CPU以及其他類型CPU。
2、示教盒:示教機(jī)器人的工作軌跡和參數(shù)設(shè)定,以及所有人機(jī)交互操作,擁有自己獨(dú)立的CPU以及存儲(chǔ)單元,與主計(jì)算機(jī)之間以串行通信方式實(shí)現(xiàn)信息交互。
3、操作面板:由各種操作按鍵、狀態(tài)指示燈構(gòu)成,只完成基本功能操作。
4、硬盤和軟盤存儲(chǔ)存:儲(chǔ)機(jī)器人工作程序的外圍存儲(chǔ)器。
5、數(shù)字和模擬量輸入輸出:各種狀態(tài)和控制命令的輸入或輸出。
6、打印機(jī)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(dòng)檢測,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人柔順控制,一般為力覺、觸覺和視覺傳感器。
8、軸控制器:完成機(jī)器人各關(guān)節(jié)位置、速度和加速度控制。
9、輔助設(shè)備控制:用于和機(jī)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(shí)現(xiàn)機(jī)器人和其他設(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(shí)現(xiàn)數(shù)臺(tái)或單臺(tái)機(jī)器人的直接PC通信,數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)10Mbit/s,可直接在PC上用windows庫函數(shù)進(jìn)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(gè)機(jī)器人控制器中。

2)Fieldbus接口:支持多種流行的現(xiàn)場總線規(guī)格,如Devicenet、ABRemoteI/O、Interbus-s、profibus-DP、M-NET等。
三、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)分類
1、程序控制系統(tǒng):給每一個(gè)自由度施加一定規(guī)律的控制作用,機(jī)器人就可實(shí)現(xiàn)要求的空間軌跡。
2、自適應(yīng)控制系統(tǒng):當(dāng)外界條件變化時(shí),為保證所要求的品質(zhì)或?yàn)榱穗S著經(jīng)驗(yàn)的積累而自行改善控制品質(zhì),其過程是基于操作機(jī)的狀態(tài)和伺服誤差的觀察,再調(diào)整非線性模型的參數(shù),一直到誤差消失為止。這種系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)能隨時(shí)間和條件自動(dòng)改變。
3、人工智能系統(tǒng):事先無法編制運(yùn)動(dòng)程序,而是要求在運(yùn)動(dòng)過程中根據(jù)所獲得的周圍狀態(tài)信息,實(shí)時(shí)確定控制作用。
4、點(diǎn)位式:要求機(jī)器人準(zhǔn)確控制末端執(zhí)行器的位姿,而與路徑無關(guān)。
5、軌跡式:要求機(jī)器人按示教的軌跡和速度運(yùn)動(dòng)。
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