工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的基本原理(編輯修改稿)
2025-08-03 13:51 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 機(jī)器人有自己獨(dú)立的控制系統(tǒng)，但每一個(gè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)要接受總的控制系統(tǒng)的命令，或在系統(tǒng)之間有通信，以便能使所有機(jī)器人協(xié)調(diào)工作。實(shí)際上群控系統(tǒng)是一個(gè)多級(jí)系統(tǒng)，每一級(jí)系統(tǒng)或者模塊要接受上一級(jí)系統(tǒng)下達(dá)的指令與任務(wù)命令，使本級(jí)機(jī)器人執(zhí)行上述的命令，并要向上一級(jí)反饋執(zhí)行的結(jié)果的信息。（4）、按人機(jī)關(guān)系分類：自動(dòng)控制系統(tǒng)完全自治操作，操作人員不必干予。但有一些系統(tǒng)要求部分控制功能由操作人員來完成。二、 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)有三種結(jié)構(gòu)：集中控制、主從控制和分布式控制。集中控制就是用一臺(tái)功能較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)全部控制功能，這是早期機(jī)器人來用的一種結(jié)構(gòu)。因?yàn)楫?dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)造價(jià)較高，當(dāng)時(shí)機(jī)器人功能也不多，所以采用這種方案來控制還是比較經(jīng)濟(jì)的，也是可以實(shí)現(xiàn)的。但由于計(jì)算非常復(fù)雜，所以控制的速度就很慢。目前由于對(duì)機(jī)器人的功能要求愈來愈多，且控制的精度愈來愈高，集中控制已不可能滿足這些要求，所以采用主從式控制和分布式控制，70年代的MOTORMAN弧焊機(jī)器人就是屬于這種結(jié)構(gòu)。一級(jí)計(jì)算機(jī)（一級(jí)機(jī)）為主機(jī)，擔(dān)當(dāng)系統(tǒng)管理，機(jī)器人語言的編譯和人機(jī)接口功能，同時(shí)也利用它的運(yùn)算能力完成坐標(biāo)變換，軌跡插補(bǔ)，并定時(shí)地把運(yùn)算結(jié)果作為關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的增量值送到公共內(nèi)存，供二級(jí)計(jì)算機(jī)（二級(jí)機(jī)）讀取它。二級(jí)機(jī)完成全部關(guān)節(jié)位置的數(shù)字控制，它從公共內(nèi)存中讀取給定值，也把各關(guān)節(jié)的實(shí)際位置值送回到公共內(nèi)存中去，供一級(jí)機(jī)使用。公共內(nèi)存是容量為幾KB的雙口RAM或普通靜態(tài)RAM加上總線控制邏輯電路組成。由于功能分散，控制質(zhì)量較集中式控制明顯提高。這類系統(tǒng)的控制速率較快，一般可達(dá)到15ms，即每隔15ms刷新一次給定，并實(shí)現(xiàn)位置控制一次。這類系統(tǒng)在兩個(gè)CPU之間僅通過公共的內(nèi)部存貯器來交換信息，這種耦合是很松散的，因此采用這種方式來耦合更多的CPU是很能困難的?，F(xiàn)代機(jī)器人控制系統(tǒng)中幾乎無例外地采用分布式結(jié)構(gòu)，由上一級(jí)主控計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)管理以及坐標(biāo)變換和軌跡的插補(bǔ)運(yùn)算。下一級(jí)由多個(gè)微處理器組成，每一個(gè)微處理器控制一個(gè)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，它們并行的完成控制任務(wù)，因而提高了工作速度和處理能力。這些微處理器與主控級(jí)聯(lián)系是通過總線形式緊密耦合。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)（1）、電源部件： 電源為三相交流
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