T8846

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廈門莫格電氣自動(dòng)化有限公司

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工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)組成及典型結(jié)構(gòu)

[導(dǎo)讀] 機(jī)器人控制系統(tǒng)是機(jī)器人的重要組成部分，用于對(duì)操作機(jī)的控制，以完成特定的工作任務(wù)。

　　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(duì)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)、、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(cè)、視覺(jué)、觸覺(jué)、力覺(jué)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?/p>

　　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(cè)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人柔順控制，一般為力覺(jué)、觸覺(jué)和視覺(jué)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(guò)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(kù)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(guò)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(chǎng)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(guò)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(wú)法編制運(yùn)動(dòng)程序，而是要求在運(yùn)動(dòng)過(guò)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(wú)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)。

　　6、控制總線：標(biāo)準(zhǔn)總線控制系統(tǒng)。采用標(biāo)準(zhǔn)總線作為控制系統(tǒng)的控制總線，如VME、MULTI-bus、STD-bus、PC-bus。

　　7、自定義總線控制系統(tǒng)：由生產(chǎn)廠家自行定義使用的總線作為控制系統(tǒng)總線。

　　8、編程方式：物理設(shè)置編程系統(tǒng)。由操作者設(shè)置固定的限位開關(guān)，實(shí)現(xiàn)起動(dòng)，停車的程序操作，只能用于簡(jiǎn)單的拾起和放置作業(yè)。

　　9、在線編程：通過(guò)人的示教來(lái)完成操作信息的記憶過(guò)程編程方式，包括直接示教模擬示教和示教盒示教。

　　10、離線編程：不對(duì)實(shí)際作業(yè)的機(jī)器人直接示教，而是脫離實(shí)際作業(yè)環(huán)境，示教程序，通過(guò)使用高級(jí)機(jī)器人，編程語(yǔ)言，遠(yuǎn)程式離線生成機(jī)器人作業(yè)軌跡。