干货丨工业机器人的控制系统你了解么?

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干货丨工业机器人的控制系统你了解么?

工业机器人的控制技术

是在传统机械系统的控制技术的基础上发展起来的,因此两者之间并无根本的不同但工业机器人控制系统也有许多特殊之处。其特点如下:

(1)工业机器人有若干个关节,典型工业机器人有五六个关节,每个关节由一个伺服系统控制,多个关节的运动要求各个伺服系统协同工作。

(2)工业机器人的工作任务是要求操作机的手部进行空间点位运动或连续轨迹运动,对工业机器人的运动控制,需要进行复杂的坐标变换运算,以及矩阵函数的逆运算。

(3)工业机器人的数学模型是一个多变量、非线性和变参数的复杂模型,各变量之间还存在着耦合,因此工业机器人的控制中经常使用前馈、补偿、解耦和自适应等复杂控制技术。

(4)较高级的工业机器人要求对环境条件、控制指令进行测定和分析,采用计算机建立庞大的信息库,用人工智能的方法进行控制、决策、管理和操作,按照给定的要求,自动选择最佳控制规律。

工业机器人的控制系统发基本要求

(1)实现对工业机器人的位置、速度、加速度等控制功能,对于连续轨迹运动的工业机器人还必须具有轨迹的规划与控制功能。

(2)方便的人---机交互功能,操作人员采用直接指令代码对工业机器人进行作用指示。使用工业机器人具有作业知识的记忆、修正和工作程序的跳转功能。

(3)具有对外部环境(包括作业条件)的检测和感觉功能。为使工业机器人具有对外部状态变化的适应能力,工业机器人应能对诸如视觉、力觉、触觉等有关信息进行测量、识别、判断、理解等功能。在自动化生产线中,工业机器人应用与其它设备交换信息,协调工作的能力。

工业机器人控制系统的分类

工业机器人控制系统可以从不同角度分类,如控制运动的方式不同,可分为关节控制、笛卡尔空间运动控制和自适应控制;按轨迹控制方式的不同,可分为点位控制和连续轨迹控制;按速度控制方式的不同,可分为速度控制、加速度控制、力控制。

(1)程序控制系统

给每个自由度施加一定规律的控制作用,机器人就可实现要求的空间轨迹。

(2)自适应控制系统

当外界条件变化时,为保证所要求的品质或为了随着经验的积累而自行改善控制品质,其过程是基于操作机的状态和伺服误差的观察,再调整非线性模型的参数,一直到误差消失为止。这种系统的结构和参数能随时间和条件自动改变。

(3)人工智能系统

事先无法编制运动程序,而是要求在运动过程中根据所获得的周围状态信息,实时确定控制作用。当外界条件变化时,为保证所要求的品质或为了随着经验的积累而自行改善控制品质,其过程是基于操作机的状态和伺服误差的观察,再调整非线性模型的参数,一直到误差消失为止。这种系统的结构和参数能随时间和条件自动改变。因而本系统是一种自适应控制系统。

本文来源:干货丨工业机器人的控制系统你了解么?

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