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TS2000 K82515 K20484机器人控制器渠道商介绍,控制系统是工业机器人的重要组成局部,它的作用相当于人脑。具有一个功用完善、灵活牢靠的控制系统是工业机器人与设备谐和动作、共同完成作业任务的关键。工业机器人的控制系统普通由对其本身运动的控制和工业机器人与周边设备的谐和控制两局部组成,1.工业机器人控制系统的特性
机器人从构造上讲属于一个空间开链机构,其中各个关节的运动是独立的,为了完成末端点的运动轨迹,需求多关节的运动谐和,其控制系统较普通的控制系统要复杂得多。
机器人控制系统的特性如下:
(1)机器人的控制是与机构运动学和动力学亲密相关的。在各种坐标下都能够对机器人手足的状态停止描绘,应依据详细的需求对参考坐标系停止选择,并要做恰当的坐 标变换。经常需求正向运动学和反向运动学的解,除此之外还需求思索惯性力、外力( 包括重力)和向心力的影响。
(2)即便是一个较简单的机器人,也至少需求 3~5 个自在度,比拟复杂的机器人则需求十几个以至几十个自在度。每一个自在度普通都包含一个伺服机构,它们必需谐和起来,组成一个多变量控制系统。
(3)由计算机来完成多个独立的伺服系统的谐和控制和使机器人依照人的意志行动,以至赋予机器人一定“智能”的任务。所以,机器人控制系统一定是一个计算机控制系统。同时,计算机软件担负着艰巨的任务。
(4)由于描绘机器人状态和运动的是一个非线性数学模型,随着状态的改动和外力的变化,其参数也随之变化,并且各变量之间还存在耦合。所以,只运用位置闭环是不够的,还必需要采用速度以至加速度闭环。系统中经常运用重力补偿、前馈、解耦或自顺应控制等办法。
(5)由于机器人的动作常常能够经过不同的方式和途径来完成,所以存在一个“**”的问题。关于较**的机器人可采用人工智能的办法,应用计算机树立庞大的信息库,借助信息库停止控制、决策、管理和操作。依据传感器和形式辨认的办法取得对象及环境的工况,依照给定的指标请求,自动地选择**的控制规律。 综上所述,机器人的控制系统是一个与运动学和动力学原理亲密相关的、有耦合的、非线性的多变量控制系统。由于其具有的特殊性,所以经典控制理论和现代控制理论都不能照搬运用。到目前为止,机器人控制理论还不够完好和系统。
2.工业机器人控制系统的主要功用
工业机器人在工作空间中的运动位置、姿势和轨迹、操作次第及动作的时间等项目 工业机器人在工作空间中的运动位置、姿势和轨迹、操作次第及动作的时间等项目的控制是工业机器人控制系统的主要任务,其中有些项目的控制是十分复杂的。工业机器人控制系统的主要功用包括以下两点:
(1)示教再现功用。示教再现功用是指控制系统能够经过示教盒或手把手停止示教,将动作次第、运动速度、位置等信息用一定的办法预先教给工业机器人,由工业机器人的记忆安装将所教的操作过程自动地记载在存储器中,当需求再现操作时,重放存储器中存储的内容即可。如需更改操作内容时,只需重新示教一遍。
(2)运动控制功用。运动控制功用是指对工业机器人末端操作器的位姿、速度、加速度等项目的控制。
3.控制系统的组成
工业机器人的控制系统由相应的硬件和软件组成。
(1)硬件。
硬件主要包括以下几局部:
1)传感安装。可分为内部传感器和外部传感器。其中前者是用来感知其本身的状 态的,其作用是对工业机器人各关节的位置、速度和加速度等停止检测;后者是用来感知工作环境和工作对象状态的,外部传感器包括视觉、力觉、触觉、听觉、滑觉等传感 器。
2)控制安装。普通由一台微型或小型计算机及相应的接口组成。其作用是用来对各种觉得信息停止处置,执行控制软件,并产生控制指令。
3)关节伺服驱动局部。这局部的主要作用是以控制安装的指令为根据,按作业任务的请求驱动各关节运动。
(2)软件。
这里所说的软件,主要是指机器人的控制软件。控制软件由运动轨迹规划算法和关节伺服控制算法及相应的动作程序组成。它能够运用一切的编程言语编制,但工业机器人控制软件的主流是由通用言语模块化而编制构成的专用工业言语。
4.工业机器人控制系统各组成局部的称号和作用
(1)控制计算机。控制计算机是控制系统的调度指挥机构,普通运用微型计算机或 微处置器。 (2)示教盒。示教盒的作用是完成示教机器人工作轨迹、参数设定和一切的人机交 互操作,它具有独立的 CPU 以及存储单元,以串行通讯方式与主计算机完成信息交互。
(3)操作面板。操作面板由各种操作按键、状态指示灯构成,其功用是完成根本功用操作。
(4)磁盘存储器。硬盘和软盘存储器等于存储机器人工作程序的存储器。
(5)数字和模仿量输入/输出。该局部的作用是完成各种状态和控制命令的输入或输出功用。 (6)打印机接口。打印机接口的作用是记载需求输出的各种信息。
(7))传感器接口。传感器接口是用于信息的自动检测,完成机器人柔顺控制,普通为力觉、触觉和视觉传感器。
(8)轴控制器。轴控制器的作用是完成机器人各关节位置、速度和加速度的控制。
(9)辅助设备控制。辅助设备控制用来控制和机器人配合的辅助设备,如手爪变位器等。
(10)通讯接口。通讯接口是用来完成机器人和其他设备的信息交流的,普通有串行接口、并行接口等。
(11)网络接口。网络接口包括 Ethernet 接口和 Fieldbus 接口。
1)Ethernet 接口。经过 Ethernet 接口能够完成多台或单台机器人的直接PC通讯,数据传输速率可到达 10Mb/s,并可直接在PC 上用 Windows95或 Windows nt库函数停止应用程序编程之后,支持 TCP/P 通讯协议,还可经过 Ethernet 接口将数据及程序装入各个机器人控制器中。
2) Fieldbus 接口。支持多种盛行的现场总线规格,如 Device net、ABRemote I/O、 Interbus-s、 profibus-DP、M-NET 等。
资讯来源:汕头罗克自动化
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