工业机器人控制系统的组成(1).doc

工业机器人控制系统的组成 1、控制计算机:控制系统的调度指挥机构.一般为微型机、微处理器有32位、64位等 如奔腾系列CPU以及其他类型CPU。 　　2、示教盒：示教机器人的工作轨迹和参数设定,以及所有人机交互操作，拥有自己 独立的CPU以及存储单元，与主计算机之间以串行通信方式实现信息交互。 　　3、操作面板：由各种操作按键、状态指示灯构成,只完成基本功能操作。 　　4、硬盘和软盘存储存:储机器人工作程序的外围存储器. 　　5、数字和模拟量输入输出：各种状态和控制命令的输入或输出。 　　6、打印机接口：记录需要输出的各种信息。 　　7、传感器接口:用于信息的自动检测,实现机器人柔顺控制，一般为力觉、触觉和视 觉传感器。 　　8、轴控制器：完成机器人各关节位置、速度和加速度控制。 　　9、辅助设备控制：用于和机器人配合的辅助设备控制，如手爪变位器等。 　　10、通信接口：实现机器人和其他设备的信息交换，一般有串行接口、并行接口等 。 　　11、网络接口 　　1）Ethernet接口:可通过以太网实现数台或单台机器人的直接PC通信，数据传输速 率高达10Mbit/s，可直接在PC上用windows库函数进行应用程序编程之后，支持TCP/IP通 信协议，通过Ethernet接口将数据及程序装入各个机器人控制器中。 　　2）Fieldbus接口:支持多种流行的现场总线规格，如Devicenet、ABRemoteI/O、In terbus—s、profibus—DP、M-NET等。 　 工业机器人控制系统分类 1、程序控制系统:给每一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. 　　4、点位式：要求机器人准确控制末端执行器的位姿，而与路径无关。 　　5、轨迹式：要求机器人按示教的轨迹和速度运动。 　　6、控制总线:国际标准总线控制系统。采用国际标准总线作为控制系统的控制总线 ，如VME、MULTI-bus、STD—bus、PC-bus。 　　7、自定义总线控制系统：由生产厂家自行定义使用的总线作为控制系统总线。 　　8、编程方式：物理设置编程系统。由操作者设置固定的限位开关，实现起动,停车 的程序操作,只能用于简单的拾起和放置作业。 　　9、在线编程：通过人的示教来完成操作信息的记忆过程编程方式，包括直接示教模 拟示教和示教盒示教. 　　10、离线编程：不对实际作业的机器人直接示教,而是脱离实际作业环境，示教程序 ，通过使用高级机器人，编程语言，远程式离线生成机器人作业轨迹。 ----------------------- 工业机器人控制系统的组成(1)全文共2页，当前为第1页。 工业机器人控制系统的组成(1)全文共2页，当前为第2页。 工业机器人控制系统是实现机器人自动化操作的关键组成部分，它涵盖了多个硬件和软件组件，旨在精确地控制机器人的动作。本文将深入探讨这些组成部分，并介绍常见的控制系统类型。 控制计算机是整个系统的调度中心，通常采用微型计算机或者微处理器，如32位和64位的CPU，如奔腾系列。它们负责处理指令，执行机器人的复杂运算。 示教盒是人机交互的主要工具，用于设定机器人的工作轨迹和参数。它配备独立的CPU和存储单元，与主计算机通过串行通信交换信息。操作面板则包含各种按键和状态指示灯，用于基础操作。 存储机器人工作程序主要依赖硬盘和软盘，它们是外围存储器，保存着机器人执行任务所需的指令集。数字和模拟量输入输出模块处理各类状态信号和控制命令的输入与输出。 打印机接口用来记录系统输出的信息，而传感器接口连接力觉、触觉和视觉传感器，实现机器人对环境的感知，促进柔顺控制。轴控制器则管理每个关节的位置、速度和加速度，确保精准运动。 辅助设备控制涉及与机器人协作的其他设备，如手爪变位器的控制。通信接口包括串行和并行接口，实现机器人与其他设备的数据交换。网络接口如Ethernet和Fieldbus接口允许高速数据传输，支持多种现场总线协议，如Devicenet、ABRemoteI/O、Interbus-s、profibus-DP和M-NET等。 工业机器人控制系统主要分为四类：程序控制系统，通过预设的控制规律实现空间轨迹；自适应控制系统，根据环境变化和误差自动调整参数；人工智能系统，依赖实时获取的周围信息作出决策；点位式控制系统关注末端执行器的精确定位，不关心路径；轨迹式控制系统要求按预设轨迹和速度运动。 控制总线可以是国际标准总线，如VME、MULTI-bus、STD-bus和PC-bus，或者由制造商自定义的总线。编程方式多样，包括物理设置编程、在线编程（直接示教、模拟示教和示教盒示教）和离线编程，后者在远离实际工作环境的情况下生成机器人作业轨迹。 这些复杂的系统和组件共同构建了工业机器人的智能化操作平台，使机器人能够灵活应对各种生产任务，提高工作效率和精度。