工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的主要任務(wù)是控制工業(yè)機(jī)器人在工作空間中的運(yùn)動(dòng)位置、姿態(tài)和軌跡、操作順序及動(dòng)作的時(shí)間等項(xiàng)。其中有些項(xiàng)目的控制是非常復(fù)雜的,這就決定了工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)應(yīng)具有以下特點(diǎn):
(1)工業(yè)機(jī)器人的控制與其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)有著密不可分的關(guān)系,因而要使工業(yè)機(jī)器人的臂、腕及末端執(zhí)行器等部位在空間具有準(zhǔn)確無(wú)誤的位姿,就必須在不同的坐標(biāo)系中描述它們,并且隨著基準(zhǔn)坐標(biāo)系的不同而要做適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)變換,同時(shí)要經(jīng)常求解運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)問題。
(2)描述工業(yè)機(jī)器人狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型是一個(gè)非線性模型,隨著工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)及環(huán)境而改變。又因?yàn)楣I(yè)機(jī)器人往往具有多個(gè)自由度,所以引起其運(yùn)動(dòng)變化的變量不止個(gè),而且各個(gè)變量之間般都存在耦合問題。這就使得工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)不僅是一個(gè)非線性系統(tǒng),而且是一個(gè)多變量系統(tǒng)。
(3)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的任一位姿都可以通過不同的方式和路徑達(dá)到,因而工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)還必須解決優(yōu)化的問題。
對(duì)機(jī)器人控制系統(tǒng)的一般要求
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:
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。
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。
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。
坐標(biāo)設(shè)置功能:有關(guān)節(jié)、絕對(duì)、工具、用戶自定義四種坐標(biāo)系。
人機(jī)接口:示教盒、操作面板、顯示屏。
傳感器接口:位置檢測(cè)、視覺、觸覺、力覺等。
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>
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。
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