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什么是机器人控制系统?

[ 发布日期:2019-10-12 ] 来源: 【打印此文】 【关闭窗口】

 什么是机器人控制系统?

下面就跟着深圳市华成工业控制的小编一起来了解一下;

如果说机器人门禁来源于两个方面。一方面是因为来自发出的信号去接收的信号和处理,另一方面也是因为没有发出任何信号,就没法接受信号,也就是驱使行动收缩或舒张信息。深圳凯帕斯科技,如果机器人门禁系统只有传感接受器和驱动器,机械臂也不能正常工作。原因是传感器输出的信号没有起作用,驱动电动机也得不到驱动电压和电流,所以机器人门禁控制系统需要有一个控制器,用硬件坨和App组成一个的控制系统。


机器人门禁控制系统的功能是接收来自传感器的检测信号,根据操作任务的要求,驱动机械臂中的各台电动机就像大家人的活动需要依赖自身的感官一样,机器人的运动控制离不开传感器。机器人需要用传感器来检测各种状态。机器人的内部传感器信号被用来反映机械臂关节的实际运动状态,机器人的外部传感器信号被用来检测工作环境的变化。


所以机器人的神经与大脑组合起来才能成一个完整的机器人控制系统。

机器人的运动控制系统包含以下几个方面:

1、实行机构----伺服电机或步进电机;

2、驱动机构----伺服或者步进驱动器;

3、控制机构----运动控制器,做路径和电机联动的算法运算控制;

4、控制方式----有固定实行动作方式的,那就编好固定参数的程序给运动控制器;

5、如果有加视觉系统或者其他传感器的,根据传感器信号,就编好不固定参数的程序给运动控制器。


机器人控制系统的基本功能:

1.控制机械臂末端实行器的运动位置(即控制末端实行器经过的点和移动路径);

2.控制机械臂的运动姿态(即控制相邻两个活动构件的相对位置);

3.控制运动速度(即控制末端实行器运动位置随时间变化的规律);

4.控制运动加速度(即控制末端实行器在运动过程中的速度变化);

5.控制机械臂中各动力关节的输出转矩:(即控制对操作对象施加的作用力);

6.具备操作方便的人机交互功能,机器人通过记忆和再现来完成规定的任务;

7.使机器人对外部环境有检测和感觉功能。工业机器人配备视觉、力觉、触觉等传感器进行测量、识别,判断作业条件的变化。


工业机器人控制系统:


1、工业机器人控制系统硬件结构

控制器是机器人系统的核心,国外有关企业对我国实行严密封锁。近年来随着微电子技术的发展,微处理器的性能越来越高,而价格则越来越便宜,目前市场上已经出现了1-2美金的32位微处理器。高性价比的微处理器为机器人控制器带来了新的发展机遇,使开发低成本、高性能的机器人控制器成为可能。为了保证系统具有足够的计算与存储能力,目前机器人控制器多采用计算能力较强的ARM系列、DSP系列、POWERPC系列、Intel系列等芯片组成。

此外,由于已有的通用芯片在功能和性能上不能完全满足某些机器人系统在价格、性能、集成度和接口等方面的要求,这就产生了机器人系统对SoC(Systemon Chip)技术的需求,将特定的处理器与所需要的接口集成在一起,可简化系统外围电路的设计,缩小系统尺寸,并降低成本。


2、工业机器人控制系统体系结构

在控制器体系结构方面,其研究重点是功能划分和功能之间信息交换的规范。在开放式控制器体系结构研究方面,有两种基本结构,一种是基于硬件层次划分的结构,该类型结构比较简单,在日本,体系结构以硬件为基础来划分,如三菱重工株式会社将其生产的PA210可携带式通用智能臂式机器人的结构划分为五层结构;另一种是基于功能划分的结构,它将软硬件一同考虑,其是机器人控制器体系结构研究和发展的方向。


3、控制App开发环境

在机器人App开发环境方面,一般工业机器人企业都有自己独立的开发环境和独立的机器人编程语言


4、机器人伺服通信总线技术

目前国际上还没有专用于机器人系统中的伺服通信总线,在实际应用过程中,通常根据系统需求,把常用的一些总线,如以太网、CAN、1394、SERCOS、USB、RS-485等用于机器人系统中。当前大部分通信控制总线可以归纳为两类,即基于RS-485和线驱动技术的串行总线技术和基于实时工业以太网的高速串行总线技术。


智能机器人控制系统

1.开放性模块化的控制系统体系结构:采用分布式CPU计算机结构,分为机器人控制器(RC),运动控制器(MC),光电隔离I/O控制板、传感器处理板和编程示教盒等。机器人控制器(RC)和编程示教盒通过串口/CAN总线进行通讯。机器人控制器(RC)的主计算机完成机器人的运动规划、插补和位置伺服以及主控逻辑、数字I/O、传感器处理等功能,而编程示教盒完成信息的显示和按键的输入。


2.模块化层次化的控制器App系统:App系统建立在基于开源的实时多任务操作系统Linux上,采用分层和模块化结构设计,以实现App系统的开放性。整个控制器App系统分为三个层次:硬件驱动层、核心层和应用层。三个层次分别面对不同的功能需求,对应不同层次的开发,系统中各个层次内部由若干个功能相对对立的模块组成,这些功能模块相互协作共同实现该层次所提供的功能。


3.机器人的故障诊断与安全维护技术:通过各种信息,对机器人故障进行诊断,并进行相应维护,是保证机器人安全性的关键技术。


4.网络化机器人控制器技术:目前机器人的应用工程由单台机器人工作站向机器人生产线发展,机器人控制器的联网技术变得越来越重要。控制器上具有串口、现场总线及以太网的联网功能。可用于机器人控制器之间和机器人控制器同上位机的通讯,便于对机器人生产线进行监控、诊断和管理。


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