工业机器人控制技术详解

关于机器人，许多人都跟我说过，为什么机器人它会听指挥，关于机器人，除了它的外形，其他什么都不知道，许多人的兴趣都在于机器人能够像人类一样，成为地球上十分有智慧的“人”，如果你真的很想解开疑问，能够细看我们今日的论题：机器人操控技术详解。

机器人操控体系的特点

机器人的结构选用空间开链接结构，其各个关节的运动是独立的，为了完结末端点的运动轨道，需要多关节的运动和谐。所以，其操控体系要比普通的操控体系复杂得多，具有以下几个特点：

1、机器人的操控与结构运动学及动力学密切相关。机器人手爪的状况能够在各种坐标下进行描绘，根据需要选择不同的参考坐标系并做恰当的坐标改换；

2、经常要求解运动的正问题和逆问题，除此之外还要考虑惯性力、外力（包含重力）、哥氏力、向心力的影响。

3、一个简略的机器人也至少有3~5个自由度，比较复杂的机器人有十几个，乃至几十个自由度.每个自由度一般包含一个伺服机构，它们有必要和谐起来，组成一个多变量操控体系。

4、把多个独立的伺服体系有机地和谐起来，使其按照人的意志行动，乃至赋予机器人一定的智能，这个任务只能是由计算机来完结。因而，机器人操控体系有必要是一个计算机体系。

5、描绘机器人状况和运动的数学模型是一个非线性模型，随着状况的不同和外力的改变，其参数也在改变，各变量之间还存在耦合。

6‍、机器人的运动能够通过不同的方法和途径来完结，因而，存在一个“最优”的问题。较高档的机器人能够用人工智能的办法，用计算机建立起巨大的信息库，凭借信息库进行操控、决议计划、管理和操作。

传统的主动机械是以自身的动作未要点，而工业机器人的操控体系更侧重本体与操作对象的相互关系。

所以，机器人操控体系是一个与运动学和动力学原理密切相关的、有耦合的、非线性的多变量操控体系。

随着实践作业情况的不同，能够有各种不同的操控方法，从简略的编程主动化、微处理机操控到小型计算机操控等等。

机器人的操控体系的特性和基本要求

要对机器人施行杰出的操控，了解被控的特性是很重要的，从我们了解到的机器人动力学来说，具有以下特性：

1、机器人实质是一个非线性体系。引起机器人非线性的因素许多，结构方面、传动件、驱动元件等都会引起体系的非线性。

2、各关节间具有耦合的作用，表现为某一个关节的运动。会对其他关节发生动力效应，使得每一个关节都要承受其他关节运动所发生的扰动。

3、是一个时变体系，动力学参数随着关节运动方位的改变而改变。

从运用的角度来看，机器人是一种特别的主动化设备，对它的操控有如下特点和要求：

1、多轴运动和谐操控，以发生要求的作业轨道。由于机器人的手部运动是一切关节运动的合成运动，要使手部按照设定的规则运动，就有必要很好地操控各关节和谐动作，包含运动轨道，动作时序等多方面地和谐。

2、较高的方位精度，很大的调速规模

3、体系的静差率要小

4、各关节的速度误差系数应尽量共同

5、方位无超调，动态响应尽量快

6、需选用加（减）速操控

8、从体系成本来看，要求尽可能地降低体系的硬件成本，更多地选用软件伺服的办法来完善操控体系的功用

机器人的操控方法

工业机器人操控方法的分类没有一致的标准：

A、机器人动作操控方法

a、机器人运动操控方法

（1.机器人方位操控方法：定位操控方法—固定方位方法、多点方位方法、伺服操控方法；途径操控方法：连续轨道操控、点到点操控）

（2.机器人速度操控方法：速度操控方法—固定速度操控，可变速度操控；加速度操控方法—固定加速度操控方法，可变加速度操控）

（3.机器人力操控方法）

b、机器人动作顺序操控方法

B.机器人示教操控方法

（1.用实践机器人示教：直接示教法——功率级脱离示教，伺服级接通示教；遥控示教法——示教盒示教法、操纵杆示教法、主从方法示教）

（2.不用机器人示教：间接示教法——模型机器人示数、专用工具示数；离线示教法——数值输入示数、图形示数、软件言语示教）

机器人操控体系结构和作业原理

一个工业机器人体系通常分为机构本体和操控体系两大部分。构成机器人操控体系的要素主要有计算机硬件体系及操作操控软件、输入/输出设备及装置、驱动器体系、传感器体系。

工业机器人的操控体系是机器人的重要组成部分，以完结待定的作业任务，基本功用有：

1、回忆功用

2、示教功用

3、与外围设备联系功用

4、坐标设置功用

5、人机接口

6、传感器接口

7、方位伺服功用

8、故障诊断安全保护功用

当然，还有许多关于机器人操控的常识，比方：机器人单关节方位伺服操控、机器人力操控、机器人模具零配件智能操控等等。