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帮你立马读懂机器人控制系统,赶快收藏!

发表时间:2019-11-04

对于工业机器人,很多人都告诉我为什么工业机器人会听指令。对于工业机器人,除了它们的形状外,他们什么都不知道。大多数人的关注是工业机器人可以像人类一样成为地球上非常聪明的“人”。如果你确实想解决你的疑虑,你可以小心。今天来看看我们的文章:工业机器人控制技术的一些方方面面。

机器人控制系统的特点

机器人的结构采用空间开放式连接结构,每个关节的运动是独立的。为了实现终点的运动轨迹,需要多个关节的运动协调。因此,其控制系统比普通控制系统复杂得多,具有以下特点:

 1.工业机器人控制与结构运动学和动力学密切相关。工业机器人抓手的状态可以用各种坐标1来描述,可以选择不同的参考坐标,可以根据需要进行适当的坐标变换。


机器人控制系统


 2.经常需要解决运动的前向和反向问题。另外,应考虑惯性力,外力(包括重力),科里奥利力和向心力的影响。

 3.一个简单的工业机器人具有至少3-5个自由度,而更复杂的工业机器人具有十几个甚至几十个自由度。每个自由度通常包含伺服机构,其必须被协调以形成多变量机器人控制系统

 4.有机地协调多个独立的伺服系统,根据人的意愿行事,甚至给工业机器人一定的智能。此任务只能由计算机完成。因此,工业机器人控制系统必须是计算机系统。

5.描述工业机器人状态和运动的数学模型是一个非线性模型。随着状态和外力的变化,其参数也在变化,变量之间存在耦合。

6.工业机器人的运动可以以不同的方式和路径完成。因此,存在“最佳”问题。高级工业机器人可以利用人工智能在信息库的帮助下,利用计算机和控制,决策,管理和操作建立庞大的信息库。

 传统的自动机械并不专注于自己的行为,而工业工业机器人的控制系统更多地关注本体与操作对象之间的关系。

因此,机器人控制系统是一个具有耦合和非线性的多变量控制系统,与运动学和动力学密切相关。

根据不同的实际工作条件,有各种控制模式,从简单的编程自动化,微处理器控制到小型计算机控制等。

机器人控制系统的特点和基本要求

了解受控工业机器人的特性以便很好地控制工业机器人非常重要。从我们知道的工业机器人动力学的角度来看,它具有以下特征:

工业机器人本质上是一个非线性系统。导致工业机器人非线性的因素大多数,例如结构,传动部件,驱动元件等,这将导致系统的非线性。

关节之间存在耦合效应,表示某个关节的运动。它会对其他关节产生动态影响,因此每个关节都会受到其他关节运动引起的干扰。这是一个时变系统。动态参数随关节的位置而变化。


机器人控制系统


从使用角度看,工业机器人是一种特殊的自动化设备,其控制具有以下特点和要求:

1、多轴运动协调控制,生成所需的工作轨迹。由于工业机器人的手的运动是所有关节运动的综合运动,为了使手按设定的规律运动,需要对关节的协调运动进行良好的控制,包括运动轨迹、运动序列等。

2、定位精度高,速度范围大

3、系统静态速率小

4、各关节速度误差系数应尽可能一致

5、位置没有过度调整,动态响应尽可能快

6、需要使用加(减)速控制

7、从操作角度看,控制系统要求有良好的人机界面,以尽量减少操作人员的要求。

8、从系统成本的角度出发,要求尽可能降低系统的硬件成本,更多地采用软件伺服的方法来提高控制系统的性能。

工业机器人控制方法:

工业工业机器人控制方法的分类没有统一的标准:

1、工业机器人运动控制模式

2、工业机器人运动控制

1)、工业机器人位置控制方式:定位控制方式-固定位置方式、多点位置方式、伺服控制方式;路径控制方式:连续轨迹控制、点对点控制)

2)、工业机器人速度控制模式:速度控制模式-定速控制,变速控制;加速度控制模式-定速控制模式,变速控制)

3)、工业机器人力控制模式)

工业机器人运动序列控制方法

3、工业机器人教学控制方法

1)、工业机器人教学:间接教学法——模型工业机器人显示、专用工具显示;离线教学法——数字输入显示、图形显示、软件语言教学)

2)、实际工业机器人教学:直接教学法—功率级不教学,伺服级接教学;远程教学法—示教盒教学法、操纵杆教学法、主从式教学)

工业机器人控制系统结构及工作原理

工业机器人系统通常分为两部分:机械本体和控制系统。工业机器人控制系统的主要组成部分是计算机硬件系统和操作控制软件、输入/输出设备和装置、驱动系统和传感器系统。

工业机器人控制系统是工业机器人完成预定任务的重要组成部分。基本功能包括:

1、教学功能

2、记忆功能

3、接触外围设备

4、人机界面

5、坐标设置功能

6、位置伺服功能

7、故障诊断安全保护功能

8、传感器接口

我国工业机器人的市场主要集中在汽车、汽车零部件、摩托车、电器、工程机械、石油化工等行业。中国作为亚洲第三大的工业机器人需求国,市场发展稳定,汽车及其零部件制造仍然是工业机器人的主要应用领域,随着我国产业结构调整升级不断深入和国际制造业中心向中国的转移,我国的机器人市场会更进一步加大,市场扩展的速度也会进一步提高。本文就当前工业机器人的关键技术及其应用进行梳理。当然,关于机器人控制系统的知识大多数,如工业机器人单关节位置伺服控制、工业机器人力控制、工业机器人智能控制等。

 


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