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機器人控制系統(tǒng)分類與基本功能
文章來源:永阜康科技 更新時間:2021/1/14 12:59:00
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機器人控制系統(tǒng)的功能是接收來自傳感器的檢測信號,根據(jù)操作任務的要求,驅動機械臂中的各臺電動機就像我們人的活動需要依賴自身的感官一樣,機器人的運動控制離不開傳感器。機器人需要用傳感器來檢測各種狀態(tài)。機器人的內部傳感器信號被用來反映機械臂關節(jié)的實際運動狀態(tài),機器人的外部傳感器信號被用來檢測工作環(huán)境的變化。
 
機器人控制系統(tǒng)分類(按控制方式)

1、集中控制系統(tǒng)(Centralized Control System )

用一臺計算機實現(xiàn)全部控制功能,結構簡單,成本低,但實時性差,難以擴展,在早期的機器人中常采用這種結構。
 
其優(yōu)點有:硬件成本較低,便于信息的采集和分析,易于實現(xiàn)系統(tǒng)的最優(yōu)控制,整體性與協(xié)調性較好,基于 PC 的系統(tǒng)硬件擴展較為方便。
 
缺點為:系統(tǒng)控制缺乏靈活性,控制危險容易集中,一旦出現(xiàn)故障,其影響面廣,后果嚴重;由于工業(yè)機器人的實時性要求很高,當系統(tǒng)進行大量數(shù)據(jù)計算,會降低系統(tǒng)實時性,系統(tǒng)對多任務的響應能力也會與系統(tǒng)的實時性相沖突;此外,系統(tǒng)連線復雜,會降低系統(tǒng)的可靠性。
 
2、主從控制系統(tǒng)

采用主、從兩級處理器實現(xiàn)系統(tǒng)的全部控制功能。主 CPU 實現(xiàn)管理、坐標變換、軌跡生成和系統(tǒng)自診斷等;從 CPU 實現(xiàn)所有關節(jié)的動作控制。主從控制方式系統(tǒng)實時性較好,適于高精度、高速度控制,但其系統(tǒng)擴展性較差,維修困難。
 
3、分散控制系統(tǒng)(Distribute Control System )

按系統(tǒng)的性質和方式將系統(tǒng)控制分成幾個模塊,每一個模塊各有不同的控制任務和控制策略,各模式之間可以是主從關系,也可以是平等關系。這種方式實時性好,易于實現(xiàn)高速、高精度控制,易于擴展,可實現(xiàn)智能控制,是目前流行的方式。
 
機器人控制系統(tǒng)基本功能

1、控制機械臂末端執(zhí)行器的運動位置(即控制末端執(zhí)行器經(jīng)過的點和移動路徑);
 
2、控制機械臂的運動姿態(tài)(即控制相鄰兩個活動構件的相對位置);
 
3、控制運動速度(即控制末端執(zhí)行器運動位置隨時間變化的規(guī)律);
 
4、控制運動加速度(即控制末端執(zhí)行器在運動過程中的速度變化);
 
5、控制機械臂中各動力關節(jié)的輸出轉矩:(即控制對操作對象施加的作用力);
 
6、具備操作方便的人機交互功能,機器人通過記憶和再現(xiàn)來完成規(guī)定的任務;
 
7、使機器人對外部環(huán)境有檢測和感覺功能。工業(yè)機器人配備視覺、力覺、觸覺等傳感器進行測量、識別,判斷作業(yè)條件的變化。

 
 
 
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