科普|工业机器人控制技术详解
2020/1/17 17:45:17 标签:中国传动网
关于机器人,很多人都说过,为什么机器人它会听指挥,对于机器人,除了它的外形,其他什么都不知道,很多人的兴趣都在于机器人可以像人类一样,成为地球上非常有智慧的“人”,如果你真的很想解开疑惑,可以细看我们今天的话题:机器人控制技术详解
机器人控制系统的特点
机器人的结构采用空间开链接结构,其各个关节的运动是独立的,为了实现末端点的运动轨迹,需要多关节的运动协调。所以,其控制系统要比普通的控制系统复杂得多,具有以下几个特点:
1、机器人的控制与结构运动学及动力学密切相关。机器人手爪的状态可以在各种坐标下进行描述,根据需要选择不同的参考坐标系并做适当的坐标变换;
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(包括重力)、哥氏力、向心力的影响。
3、一个简单的机器人也至少有3~5个自由度,比较复杂的机器人有十几个,甚至几十个自由度.每个自由度一般包含一个伺服机构,它们必须协调起来,组成一个多变量控制系统。
4、把多个独立的伺服系统有机地协调起来,使其按照人的意志行动,甚至赋予机器人一定的智能,这个任务只能是由计算机来完成。因此,机器人控制系统必须是一个计算机系统。
5、描述机器人状态和运动的数学模型是一个非线性模型,随着状态的不同和外力的变化,其参数也在变化,各变量之间还存在耦合。
6、机器人的运动可以通过不同的方式和路径来完成,因此,存在一个“最优”的问题。较高级的机器人可以用人工智能的方法,用计算机建立起庞大的信息库,借助信息库进行控制、决策、管理和操作。
传统的自动机械是以自身的动作未重点,而工业机器人的控制系统更着重本体与操作对象的互相关系。所以,机器人控制系统是一个与运动学和动力学原理密切相关的、有耦合的、非线性的多变量控制系统。
随着实际工作情况的不同,可以有各种不同的控制方式,从简单的编程自动化、微处理机控制到小型计算机控制等等。
机器人的控制系统的特性和基本要求
要对机器人实施良好的控制,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、机器人本质是一个非线性系统。引起机器人非线性的因素很多,结构方面、传动件、驱动元件等都会引起系统的非线性。
2、各关节间具有耦合的作用,表现为某一个关节的运动。会对其他关节产生动力效应,使得每一个关节都要承受其他关节运动所产生的扰动。
3、是一个时变系统,动力学参数随着关节运动位置的变化而变化。
从使用的角度来看,机器人是一种特殊的自动化设备,对它的控制有如下特点和要求:
1、多轴运动协调控制,以产生要求的工作轨迹。因为机器人的手部运动是所有关节运动的合成运动,要使手部按照设定的规律运动,就必须很好地控制各关节协调动作,包括运动轨迹,动作时序等多方面地协调。
2、较高的位置精度,很大的调速范围
3、系统的静差率要小
4、各关节的速度误差系数应尽量一致
5、位置无超调,动态响应尽量快
6、需采用加(减)速控制
7、从操作的角度来看,要求控制系统具有良好的人机界面,尽量降低对操作者的要求
8、从系统成本来看,要求尽可能地降低系统的硬件成本,更多地采用软件伺服的方法来完善控制系统的性能
机器人的控制方式
工业机器人控制方式的分类没有统一的标准:
A、机器人动作控制方式
a、机器人运动控制方式
(1.机器人位置控制方式:定位控制方式—固定位置方式、多点位置方式、伺服控制方式;路径控制方式:连续轨迹控制、点到点控制)
(2.机器人速度控制方式:速度控制方式—固定速度控制,可变速度控制;加速度控制方式—固定加速度控制方式,可变加速度控制)
(3.机器人力控制方式)
b、机器人动作顺序控制方式
B.机器人示教控制方式
(1.用实际机器人示教: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、主从方式示教)
(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、软件语言示教)
机器人控制系统结构和工作原理
一个工业机器人系统通常分为机构本体和控制系统两大部分。构成机器人控制系统的要素主要有计算机硬件系统及操作控制软件、输入/输出设备及装置、驱动器系统、传感器系统。
工业机器人的控制系统是机器人的重要组成部分,以完成待定的工作任务,基本功能有:
1、记忆功能
2、示教功能
3、与外围设备联系功能
4、坐标设置功能
5、人机接口
6、传感器接口
7、位置伺服功能
8、故障诊断安全保护功能
当然,还有很多关于机器人控制的知识,比如:机器人单关节位置伺服控制、机器人力控制、机器人的智能控制等等
声明:本文为转载类文章,如涉及版权问题,请及时联系我们删除(QQ: 2737591964),不便之处,敬请谅解!
供稿:旺材电机与电控
本文链接:http://www.cmcia.cn/content.aspx?url=rew&id=2057
相关新闻
- 2024-04-23追光向上:新质拓新途、起飞新航道!运控/直驱联盟率智造企业走进航空基地,共谋工控新机遇
- 2024-04-22封装工艺升级、检测精度更高,千亿美元传感器市场迎来新品革新
- 2024-04-182024中国运动控制/直驱产业联盟智能制造先进企业走进阎良区(航空基地)供需对接交流会
- 2024-04-15柜体监测小能手 | 状态监测模块IMX12-CCM系列
- 2024-04-10【应用案例】枕式包装机——新时达SC30B系列运动控制器
- 2024-04-07人形机器人产业化,国产伺服系统有望迎来新机遇
- 2024-04-01最新动态! ACS发布SPiiPlus ADK套件3.14版
成员中心
- 上海会通自动化科技发展有限公
- 中达电通股份有限公司
- 长春禹衡光学有限公司
- 睿工业
- 广东美的智能科技有限公司
- 高创传动科技开发(深圳)有限
- 南京埃斯顿自动化股份有限公司
- 哈尔滨工业大学
- 深圳市机械行业协会
- 广东省自动化学会
- 广东省机械工程学会
- 华南智能机器人创新研究院
- 深圳市机器人协会
- 富士康科技集团
- 深圳众为兴技术股份有限公司
- 南京诚达运动控制系统有限公司
- 常州精纳电机有限公司
- 杭州之山智控技术有限公司
- 杭州中达电机有限公司
- 杭州日鼎控制技术有限公司
- 杭州米格电机有限公司
- 上海新时达电气股份有限公司
- 上海登奇机电技术有限公司
- 上海三竹机电设备有限公司
- 深圳市艾而特工业自动化设备有
- 深圳市亿维自动化技术有限公司
- 湖南科力尔电机股份有限公司
- 深圳市四方电气技术有限公司
- 武汉迈信电气技术有限公司
- 广州市珠峰电气有限公司
- 清能德创电气技术(北京)有限公
- 毕孚自动化设备贸易(上海)有
- 富士电机(中国)有限公司
- 松下电器机电(上海)有限公司
- 路斯特运动控制技术(上海)有
- 西门子(中国)有限公司
- ABB(中国)有限公司
- 施耐德电气(中国)投资有限公
- 丹佛斯自动控制管理(上海)有
- 三菱电机自动化(上海)有限公
- 安川電機(中国)有限公司
- 欧姆龙自动化(中国)有限公司
- 山洋电气(上海)贸易有限公司
- 柯马(上海)工程有限公司
- 康耐视
- 埃莫运动控制技术(上海)有限
- 上海安浦鸣志自动化设备有限公
- 诺德(中国)传动设备有限公司
- 利莱森玛电机科技(福州)有限
- 易格斯拖链轴承仓储贸易(上海
- ACS Motion Control(弘柏商贸(
- 苏州钧和伺服科技有限公司
- 台湾永宏电机股份有限公司(厦
- 北京研华兴业电子科技有限公司
- 台安科技(无锡)有限公司
- 海顿直线电机(常州)有限公司
- 杭州摩恩电机有限公司
- 梅勒电气(武汉)有限公司
- 亚德诺半导体技术有限公司
- 上海挚驱电气有限公司
- 上海鸿康电器有限公司
- 上海开通数控有限公司
- 上海翡叶动力科技有限公司
- 上海维宏电子科技股份有限公司
- 上海弈猫科技有限公司
- 和椿自动化(上海)有限公司
- 光洋电子(无锡)有限公司
- 图尔克(天津)传感器有限公司
- 堡盟电子(上海)有限公司
- 广州市西克传感器有限公司
- 约翰内斯·海德汉博士(中国)
- 宜科(天津)电子有限公司
- 美国邦纳工程国际有限公司
- 库伯勒(北京)自动化设备贸易
- 奥托尼克斯电子(嘉兴)有限公
- 皮尔磁工业自动化(上海)有限
- 深圳市英威腾电气股份有限公司
- 深圳威科达科技有限公司
- 深圳市微秒控制技术有限公司
- 深圳易能电气技术股份有限公司
- 深圳市正运动技术有限公司
- 深圳市合信自动化技术有限公司
- 深圳市吉恒达科技有限公司
- 深圳锐特机电有限公司
- 深圳市顾美科技有限公司
- 深圳安纳赫科技有限公司
- 深圳市金宝佳电气有限公司
- 深圳市泰格运控科技有限公司
- 深圳市麦格米特驱动技术有限公
- 深圳市汇川技术股份有限公司
- 深圳市库马克新技术股份有限公
- 深圳市蓝海华腾技术股份有限公
- 深圳市正弦电气股份有限公司
- 深圳市艾威图技术有限公司
- 无锡信捷电气股份有限公司
- 台州市格特电机有限公司
- 天津龙创日盛机电实业有限公司
- 武汉华中数控股份有限公司
- 四川零点自动化系统有限公司
- 庸博(厦门)电气技术有限公司
- 北京凯恩帝数控技术有限责任公
- 北京配天技术有限公司
- 欧瑞传动电气股份有限公司
- 航天科技集团公司第九研究院
- 西安微电机研究所
- 兰州电机股份有限公司
- 太仓摩力伺服技术有限公司
- 泰志达(苏州)自控科技有限公
- 无锡创正科技有限公司
- 宁波菲仕电机技术有限公司
- 杭州中科赛思伺服电机有限公司
- 世协电机股份有限公司
- 太仓摩讯伺服电机有限公司
- 浙江禾川科技股份有限公司
- 腾禾精密电机(昆山)有限公司
- 杭州纳智电机有限公司
- 杭州德力西集团有限公司
- 嘉兴德欧电气技术有限公司
- 卧龙电气集团股份有限公司
- 宁波海天驱动有限公司
- 德恩科电机(太仓)有限公司
- 常州展帆电机科技有限公司
- 固高科技(深圳)有限公司
- 广东科动电气技术有限公司
- 深圳市百盛传动有限公司
- 广州赛孚德电气有限公司
- 广州金升阳科技有限公司
- 广东伊莱斯电机有限公司
- 珠海市台金科技有限公司
- 东莞市卓蓝自动化设备有限公司
- 东莞新友智能科技有限公司
- 成都思迪机电技术研究所
- 深圳市英威腾智能控制有限公司
- 深圳市锦凌电子有限公司
- 深圳市雷赛智能控制股份有限公
- 深圳市雷赛控制技术有限公司
- 横川机器人(深圳)有限公司
- 武汉久同智能科技有限公司
- 深圳市默贝克驱动技术有限公司
- 深圳众城卓越科技有限公司
- 泉州市桑川电气设备有限公司
- 江苏本川智能电路科技股份有限
- 台州市金维达电机有限公司
- 深圳市多维精密机电有限公司
- 上海尚通电子有限公司
- 配天机器人技术有限公司
- 瑞普安华高(无锡)电子科技有
- 深圳市青蓝自动化科技有限公司
- 广东科伺智能科技有限公司
- 东莞市成佳电线电缆有限公司
- 深圳市朗宇芯科技有限公司
- 深圳软赢科技有限公司
- 常州市领华科技自动化有限公司
- 杭州众川电机有限公司
- 江苏智马科技有限公司
- 海禾动力科技(天津)有限公司
- 杭州赛亚传动设备有限公司
- 广州富烨自动化科技有限公司
- 日立产机系统(中国)有限公司
- 魏德米勒电联接(上海)有限公
- 东莞市安扬实业有限公司
- CC-Link协会
- 北京精准博达科技有限公司
- 深圳市山龙智控有限公司
- 苏州伟创电气设备技术有限公司
- 上海相石智能科技有限公司
- 上海米菱电子有限公司
- 深圳市智创电机有限公司
- 深圳市杰美康机电有限公司
- 东莞市亚当电子科技有限公司
- 武汉正源高理光学有限公司
- 珠海凯邦电机制造有限公司
- 上海精浦机电有限公司
- 江苏略盛电子科技有限公司
- 深圳市研控自动化科技有限公司
- 上海微泓自动化设备有限公司
- 宁波中大力德智能传动股份有限
- 成都超德创机电设备有限公司
- 深圳市合发齿轮机械有限公司
- 温州汉桥科技有限公司
- 浙江工商职业技术学院智能制造
- 广东派莱特智能系统有限公司
- 上海英威腾工业技术有限公司
- 宁波中控微电子有限公司
- 普爱纳米位移技术(上海)有限
- 赣州诚正电机有限公司
- 三木普利(天津)有限公司上海
- 无锡新华光精机科技有限公司
- 广东宏博电子机械有限公司
- 纽泰克斯电线(潍坊)有限公司
- 杭州微光电子股份有限公司
- 北京和利时电机技术有限公司
- 广东七科电机科技有限公司
- 艾罗德克运动控制技术(上海)
- 大连普传科技股份有限公司
- 托菲传感技术(上海)股份有限
- 杭州中科伺尔沃电机技术有限公
- 苏州轻工电机厂有限公司
- 国讯芯微(苏州)科技有限公司
- 锋桦传动设备(上海)有限公司
- 科比传动技术(上海)有限公司
- 泰科电子(上海)有限公司
- 广东速美达自动化股份有限公司
- 安徽谨铭连接系统有限公司
- 沈机(上海)智能系统研发设计
- 宁波谷雷姆电子有限公司
- 深圳市人通智能科技有限公司
- 伦茨(上海)传动系统有限公司
- 连云港杰瑞电子有限公司
- 欧德神思软件系统(北京)有限
- 河源职业技术学院
- 凌华科技(中国)有限公司
- 浙江锐鹰传感技术有限公司
- 厦门唯恩电气有限公司
- 深圳市高川自动化技术有限公司
- 北一半导体科技(广东)有限公
- 深圳市步科电气有限公司
- 东莞市凯福电子科技有限公司
- 杭州海拓电子有限公司
- 乐星电气(无锡)有限公司
- 上海奥深精浦科技有限公司
- 崧智智能科技有限公司
- 珠海运控电机有限公司
- 常州拓自达恰依纳电线有限公司
- 浙江省诸暨市精益机电制造有限
- 深圳市多贺电气有限公司
- 上海赢双电机有限公司
- 日冲商业(昆山)有限公司
- 深圳市卓航自动化设备有限公司
- 苏州市凌臣采集计算机有限公司
- 南京芯驰半导体科技有限公司
- 福建睿能科技股份有限公司
- 深圳市如本科技有限公司
- 常州市常华电机股份有限公司
- 宁波众诺电子科技有限公司
- 联诚科技集团股份有限公司
- 山东中科伺易智能技术有限公司
- 广东奥普特科技股份有限公司
- 上海艾研机电控制系统有限公司
- 长广溪智能制造(无锡)有限公司
- 句容市百欧电子有限公司
- 深圳市康士达科技有限公司
- 深圳舜昌自动化控制技术有限公
- 昕芙旎雅商贸(上海)有限公司
- 北京科迪通达科技有限公司
- 成都中天自动化控制技术有限公
- 深圳市恒昱控制技术有限公司
- 众程技术(常州)有限公司
- 深圳市好上好信息科技股份有限
- 常州洛源智能科技有限公司
- 昆山艾尼维尔电子有限公司
- 深圳市迪维迅机电技术有限公司
- 尼得科控制技术公司
- 传周半导体科技(上海)有限公
- 纳博特南京科技有限公司
- 苏州海特自动化设备有限公司
- 深圳市华成工业控制股份有限公
- 宁波招宝磁业有限公司
- 南京菲尼克斯电气有限公司
- 台州鑫宇海智能科技股份有限公
- 威图电子机械技术(上海)有限公
- 玛格电子技术(武汉)有限公司
- 福尔哈贝传动技术(太仓)有限公