機器人控制器的主要功能
機器人控制器是機器人的重要組成部分,用于對操作機的控制,以完成特定的工作任務(wù),其基本功能如下。
1·記憶功能:存儲作業(yè)順序、運動路徑、運動方式、運動速度和與生產(chǎn)工藝有關(guān)的信息。
2·示教功能:離線編程,在線示教,間接示教。在線示教包括示教盒和導(dǎo)引示教兩種。
3·與外圍設(shè)備聯(lián)系功能:輸入和輸出接口、通信接口、網(wǎng)絡(luò)接口、同步接口。
快遞分揀機器人結(jié)構(gòu)組成上市公司中做分揀機器人的企業(yè)4·坐標(biāo)設(shè)置功能:有關(guān)節(jié)、絕對、工具、用戶自定義四種坐標(biāo)系。
5·人機接口:示教盒、操作面板、顯示屏。
6·傳感器接口:位置檢測、視覺、觸覺、力覺等。
7·位置伺服功能:機器人多軸聯(lián)動、運動控制、速度和加速度控制、動態(tài)補償?shù)取?/p>
8·故障診斷安全保護功能:運行時系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視、故障狀態(tài)下的安全保護和故障自診斷。
機器人控制器存在的問題有哪些隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和社會的進步,對機器人的性能提出更高的要求。智能機器人技術(shù)的研究已成為機器人領(lǐng)域的主要發(fā)展方,如各種精密裝配機器人,位置混合控制機器人,多肢體協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)以及先進制造系統(tǒng)中的機器人的研究等。相應(yīng)的,對機器人控制器的性能也提出了更高的要求。但是,機器人自誕生以來,特別是工業(yè)機器人所采用的控制器基本上都是開發(fā)者基于自己的獨立結(jié)構(gòu)進行開發(fā)的,采用專用計算機、專用機器人語言、專用操作系統(tǒng)、專用微處理器。這樣的機器人控制器已不能滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的要求。
綜合起來,現(xiàn)有機器人控制器存在很多問題,如:
開放性差局限于“專用計算機、專用機器人語言、專用微處理器”的封閉式結(jié)構(gòu),封閉的控制器結(jié)構(gòu)使其具有特定的功能、適應(yīng)于特定的環(huán)境,不便于對系統(tǒng)進行擴展和改進。
軟件獨立性差軟件結(jié)構(gòu)及其邏輯結(jié)構(gòu)依賴于處理器硬件,難以在不同的系統(tǒng)間移植。
容錯性差由于并行計算中的數(shù)據(jù)相關(guān)性、通訊及同步等內(nèi)在特點,控制器的容錯性能變差,其中一個處理器出故障可能導(dǎo)致整個系統(tǒng)的癱瘓。
擴展性差目前。機器人控制器的研究著重于從關(guān)節(jié)這一級來改善和提高系統(tǒng)的性能。由于結(jié)構(gòu)的封閉性,難以根據(jù)需要對系統(tǒng)進行擴展,如增加傳感器控制等功能模塊。
總起來看,前面提到的無論串行結(jié)構(gòu)還是并行結(jié)構(gòu)的機器人控制器都不是開放式結(jié)構(gòu),無論從軟件還是硬件都難以擴充和更改,例如,商品化的Motoman機器人的控制器是不開放的,用戶難以根據(jù)自己需要對其修改、擴充功能,通常的做法是對其詳細(xì)解剖分析,然后對其改造。
分揀機器人功能優(yōu)化機器人控制器的展望隨著機器人控制技術(shù)的發(fā)展,針對結(jié)構(gòu)封閉的機器人控制器的缺陷,開發(fā)“具有開放式結(jié)構(gòu)的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化機器人控制器”是當(dāng)前機器人控制器的一個發(fā)展方向。近幾年,日本、美國和歐洲一些國家都在開發(fā)具有開放式結(jié)構(gòu)的機器人控制器,如日本安川公司基于PC開發(fā)的具有開放式結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)功能的機器人控制器,我國863計劃智能機器人主題也已對這方面的研究立項。
開放式結(jié)構(gòu)機器人控制器是指:控制器設(shè)計的各個層次對用戶開放,用戶可以方便的擴展和改進其性能,其主要思想是:
利用基于非封閉式計算機平臺的開發(fā)系統(tǒng),有效利用標(biāo)準(zhǔn)計算機平臺的軟、硬件資源為控制器擴展創(chuàng)造條件。
利用標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng),采用標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng)和控制語言,從而可以改變各種專用機器人語言并存且互不兼容的局面。
利用網(wǎng)絡(luò)通訊,實現(xiàn)資源共享或遠(yuǎn)程通訊。目前,幾乎所有的控制器都沒有網(wǎng)絡(luò)功能,利用網(wǎng)絡(luò)通訊功能可以提高系統(tǒng)變化的柔性,我們可以根據(jù)上述思想設(shè)計具有開放式結(jié)構(gòu)的機器人控制器,而且設(shè)計過程中要盡可能做到模塊化。模塊化是系統(tǒng)設(shè)計和建立的一種現(xiàn)代方法,按模塊化方法設(shè)計,系統(tǒng)由多種功能模塊組成,各模塊完整而單一,這樣建立起來的系統(tǒng),不僅性能好、開發(fā)周期短而且成本較低。模塊化還使系統(tǒng)開放,易于修改、重構(gòu)和添加配置功能。
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