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工业机器人技术第5章.pptx
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工业机器人技术第5章.pptx
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第 5 章 工业机器人控制
第 5 章 工业机器人控制
5.1 工业机器人控制系统的特点
5.2 工业机器人控制系统的主要功能
5.3 工业机器人的控制方式
5.4 电动机的控制
5.5 机械系统的控制
习题
第 5 章 工业机器人控制
5.1 工业机器人控制系统的特点
机器人的结构是一个空间开链机构 , 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。 因此 , 其控制系统与普通的控制系统相比要复杂得多 ,
具体如下 :
(1) 机器人的控制与机构运动学及动力学密切相关。 机
器人手足的状态可以在各种坐标下进行描述 , 应当根据需要选
择不同的参考坐标系 , 并做适当的坐标变换。经常要求正向运
动学和反向运动学的解 , 除此之外还要考虑惯性力、 外力
( 包括重力 ) 、哥氏力及向心力的影响。
第 5 章 工业机器人控制
(2) 一个简单的机器人至少要有 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。
(3) 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
由计算机来完成。 因此 , 机器人控制系统必须是一个计算机
控制系统。 同时 , 计算机软件担负着艰巨的任务。
第 5 章 工业机器人控制
(4) 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。因此 , 仅仅利用位置闭环是不够的 , 还要利用
速度甚至加速度闭环。系统中经常使用重力补偿、前馈、解耦
或自适应控制等方法。
(5) 机器人的动作往往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。 根据传感器和模式识别的方法获得对象及
环境的工况 , 按照给定的指标要求 , 自动地选择最佳的控制规
律。
第 5 章 工业机器人控制
5.2 工业机器人控制系统的主要功能
1. 示教再现功能
2. 运动控制功能
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