4、工业机器人的控制
工业机器人工作知识点总结
工业机器人工作知识点总结工业机器人是一种能够自动执行工业任务的机器人系统，其主要应用于制造业，以替代人工劳动力，提高生产效率，降低成本。
工业机器人的使用范围非常广泛，涉及到汽车制造、电子设备生产、食品加工、包装和物流等各个领域。
对于工业机器人的使用者来说，了解其工作知识点是非常重要的，可以帮助他们更好地安装、操作、维护和优化机器人系统。
本文将对工业机器人的工作知识点进行总结，包括工作原理、分类、安全、编程、故障排查、维护等方面，希望可以为工业机器人使用者提供一些参考和帮助。
一、工作原理1. 传感器工业机器人通常配备有各种传感器，用于感知周围的环境和检测工作对象的位置、形状、尺寸等信息。
常见的传感器包括视觉传感器、力传感器、触觉传感器等。
通过传感器获取的信息可以帮助机器人系统做出实时的动作调整，以适应各种不同的工作情况。
2. 控制系统工业机器人的控制系统通常由一台或多台工控机和编程器组成，用于控制机器人的运动、执行任务和与外部设备的通信。
控制系统的主要功能包括路径规划、动作控制、协作控制等，其性能直接影响到机器人的精度、速度和稳定性。
3. 末端执行器末端执行器是工业机器人的“手”，用于执行各种任务，如抓取、装配、焊接、研磨等。
不同的末端执行器适用于不同的工作任务，可以根据实际需要进行更换和调整。
4. 机器人臂机器人臂是工业机器人的主要机械部件，通常由多个自由度的关节以及连接关节构成。
机器人臂的设计直接影响到机器人的工作范围、精度和适应性。
5. 轨迹规划工业机器人通常需要按照规定的轨迹进行运动和执行任务，轨迹规划是机器人控制系统的关键部分之一。
通过轨迹规划，可以确保机器人在执行任务时能够在规定的时间内完成，并且避免碰撞和冲突。
二、分类工业机器人根据其结构和功能可以分为多种不同的类型，主要包括以下几类：1. 固定式机器人固定式机器人通常安装在固定的工作位置，只能在指定的范围内进行运动和执行任务。
固定式机器人适用于一些重复性的工作任务，如焊接、点胶、搬运等。
工业机器人的工作原理
工业机器人的工作原理工业机器人是指具有自主控制能力、能够完成一定工业操作任务的多关节机械臂装置。
它广泛应用于制造业领域，能够提高生产效率、降低成本、改善劳动条件等。
那么，工业机器人的工作原理是什么呢？1. 传感器系统工业机器人的传感器系统起到接收和感知环境信息的作用。
常见的传感器包括视觉传感器、光电传感器、力传感器等。
视觉传感器可以获取机器人周围的图像信息，以便进行图像处理和目标检测；光电传感器可以检测物体的位置和距离；力传感器可以感知机器人与物体之间的作用力，以实现精确的力控制。
2. 控制系统工业机器人的控制系统是机器人的大脑，负责控制机器人的动作和行为。
它由计算机、控制器和伺服驱动器等组成。
计算机负责计算机器人的轨迹规划、动作控制和决策；控制器将计算机指令转化为机器人能够识别和执行的信号；伺服驱动器根据控制器的指令控制电机的转动，实现机器人的运动。
3. 运动系统工业机器人的运动系统负责控制机器人的运动。
它由多个关节和电机组成，可以通过电机驱动关节的运动，实现机器人的姿态调整和轨迹运动。
不同类型的机器人有不同的运动结构，常见的有SCARA机器人、直交坐标机器人和Delta机器人等。
4. 执行器工业机器人的执行器是用于实际执行任务的工具。
常见的执行器有机械手、夹具和吸盘等。
机械手是最常见的执行器，它可以根据任务需求进行抓取、装配、搬运等操作；夹具可以夹持和固定物体，以实现精确的加工和装配；吸盘可以通过负压吸附物体，用于搬运和组装等任务。
5. 编程系统工业机器人的编程系统用于指导机器人的工作。
常见的编程方式有离线编程和在线编程。
离线编程通过计算机对机器人进行编程，然后将程序上传到机器人控制器中执行；在线编程则需要操作员通过控制器手柄对机器人进行实时操作和编程。
综上所述，工业机器人的工作原理主要涉及传感器系统、控制系统、运动系统、执行器和编程系统等方面。
这些组成部分协同工作，使机器人能够感知环境、进行运动和执行任务。
工业机器人4大控制方法
工业机器人4大控制方法
一、工业机器人的控制方法
工业机器人是一种高度自动化的机械装置，它的发展过程中，机器人的控制方法也不断改进，工业机器人控制方法一般分为四种： 1、外部控制
外部控制指机器人由其他系统或外部设备提供控制信号，来实现机器人的运动控制。
它是机器人控制的最简单的一种方法，但是它的功能受到外部系统的限制，并且运算速度慢。
2、数字控制
数字控制是根据数字信号给出的机器人运动控制系统，是利用微机或数字系统控制机器的运行。
它具有功能灵活、运算速度快、控制精度高的特点，是为数不多的工业机器人控制方法。
3、模拟控制
模拟控制方法是指利用模拟设备的信号给出机器人运动控制系统，它可以实现复杂的运动控制，但是它的精度和速度受模拟信号的限制，不能满足高精度和高速度的要求。
4、智能控制
智能控制是将计算机技术、模式识别技术、智能技术和工业机器人控制技术等有机结合在一起的一种新型机器人控制方法，它具有功能强大、可靠性高、自动性高的特点，有望替代传统控制方法，成为未来工业机器人控制的主流。
二、结论
工业机器人控制方法一般分为外部控制、数字控制、模拟控制和智能控制四种。
在机器人的发展历程中，控制方法的不断优化，以及智能技术的发展，许多新型的控制方法也逐步出现，如智能控制方法等，它们将为下一代工业机器人控制带来无穷的可能性。
工业机器人控制系统的组成
工业机器人控制系统的组成工业机器人控制系统是一个非常重要的组成部分，它由多个组件和模块组成，以实现机器人的运动控制和操作。
以下是工业机器人控制系统的一些主要组成部分：1. 机器人控制器：机器人控制器是整个控制系统的大脑，它是一个专门的计算机，负责处理和执行控制程序，监控机器人的运动和状态。
它通常具有强大的计算能力和实时性。
2. 传感器系统：传感器系统用于获取机器人周围环境的信息，以便机器人能够感知和适应工作环境。
传感器可以包括视觉传感器、力传感器、位置传感器等，用于检测物体的位置、形状、质量以及力和压力等物理性质。
3. 执行机构：执行机构是机器人实际执行动作的部分，它通常包括电动机、液压系统或气动系统。
执行机构将机器人控制器的指令转化为机器人的运动，如旋转、抓取、握持等。
4. 通信网络：通信网络用于连接机器人控制系统的各个组件，以便实现数据的传输和信息的共享。
它可以是有线网络，如以太网，也可以是无线网络，如Wi-Fi或蓝牙。
5. 编程与软件：编程和软件是机器人控制系统的重要组成部分，它们用于编写和执行控制程序，以及监控和调整机器人的运动和行为。
编程可以使用各种编程语言或专门的机器人编程语言。
6. 用户界面：用户界面是机器人控制系统与操作人员交互的界面，它可以是触摸屏、键盘、鼠标等。
用户界面可以提供给操作人员控制机器人的方式，如设置任务、调整参数和监视机器人的运行状态。
7. 安全系统：安全系统是机器人控制系统中不可或缺的一部分，它用于保障机器人的安全运行和操作人员的安全。
安全系统可以包括防护装置、急停按钮、安全传感器等，以便及时检测和处理潜在的危险情况。
工业机器人控制系统的组成部分是相互关联的，通过协同工作来实现对机器人的精确控制和操作。
不同的应用场景和需求可能会有不同的组成部分和配置，但以上提到的组成部分是构成一个完整的工业机器人控制系统所必需的。
工业机器人虚拟仿真实训报告
工业机器人虚拟仿真实训报告工业机器人虚拟仿真实训报告摘要：本报告介绍了工业机器人虚拟仿真实训课程的目标、内容和实施方式。
在这门课程中，学生通过使用虚拟仿真软件来模拟和操作工业机器人，学习机器人的运动规划、路径规划、控制等方面的知识和技能。
通过虚拟仿真实训，学生可以提前获得实际操作中可能遇到的问题，并通过调整参数和优化算法来解决这些问题。
最后，我们对工业机器人虚拟仿真实训的效果进行了评估，并提出了一些建议和改进的方向。
关键词：工业机器人、虚拟仿真、实训、运动规划、路径规划、控制1. 引言工业机器人是现代工业生产中不可或缺的一部分，它可以完成重复性和繁琐的工作，提高生产效率和质量。
然而，由于机器人的复杂性和特殊性，对机器人的操作和控制需要一定的专业知识和技能。
因此，工业机器人虚拟仿真实训课程的开设对于培养具有工业机器人操作和控制技能的学生具有重要意义。
2. 目标工业机器人虚拟仿真实训课程的主要目标包括：(1) 培养学生熟练掌握工业机器人的基本操作和控制技能；(2) 使学生了解工业机器人的运动规划、路径规划和控制等方面的知识；(3) 提高学生的问题解决能力和优化算法设计能力；(4) 培养学生的团队合作和沟通能力。
3. 内容工业机器人虚拟仿真实训课程的内容包括：(1) 工业机器人的基本知识：学生了解工业机器人的分类、结构和工作原理；(2) 工业机器人的运动规划：学生学习工业机器人的运动学和动力学，了解机器人的运动规划方法；(3) 工业机器人的路径规划：学生学习工业机器人的路径规划算法和方法，了解机器人的路径规划过程；(4) 工业机器人的控制：学生学习工业机器人的控制系统和控制方法，掌握机器人的控制技术；(5) 工业机器人的优化：学生通过调整参数和优化算法来解决机器人操作中可能遇到的问题；(6) 团队合作和沟通：学生通过团队实训项目，培养团队合作和沟通能力。
4. 实施方式工业机器人虚拟仿真实训课程的实施方式包括：(1) 虚拟仿真软件的选择：选择一款专业的工业机器人虚拟仿真软件，如RoboDK、Visual Components等；(2) 虚拟实训项目的设计：根据课程目标和内容，设计适合的虚拟实训项目，包括机器人的操作和控制任务；(3) 虚拟实训环境的搭建：利用虚拟仿真软件搭建工业机器人的虚拟实训环境，包括机器人模型、工作台和工件等；(4) 学生的实训操作和实验：学生通过虚拟仿真软件进行机器人的操作和控制实验，完成指定的任务；(5) 实训项目的评估和讨论：根据学生的实训成绩和实训报告，对实训项目进行评估和讨论，总结实训经验和教训。
工业机器人的成本构成与控制策略
工业机器人的成本构成与控制策略工业机器人是一个高度自动化的设备，它在制造业中扮演着重要的角色。
然而，机器人的成本构成和控制策略对于企业来说是一个重要的考量因素。
本文将探讨工业机器人的成本构成以及相应的控制策略。
一、机器人的成本构成工业机器人的成本构成非常复杂，包括以下几个方面：1. 硬件成本：硬件成本是机器人的基本成本部分，包括机器人本体、传感器、执行器、控制系统等。
这些硬件组成了机器人的主体结构，并且直接影响到机器人的性能和功能。
2. 软件成本：软件成本是机器人的关键组成部分，包括操作系统、编程接口、控制算法等。
这些软件是机器人实现各种功能的核心，也是机器人自主学习和适应环境的基础。
3. 安全成本：工业机器人的安全成本非常重要，包括安全控制系统、应急停车装置、防护装置等。
由于机器人在生产过程中与人类直接接触，因此必须具备一定的安全措施，确保人员的身体安全。
4. 培训成本：机器人的使用需要专业技术人员进行操作和维护，因此企业需要提供培训费用，以确保员工具备相关技能。
5. 运维成本：机器人的运维成本包括维护费用、备件更换费用、能源消耗费用等。
机器人需要定期维护和保养，同时还需要考虑到能源的有效利用和成本控制。
二、机器人成本的控制策略为了降低工业机器人的成本，企业可以采取以下几种控制策略：1. 技术创新：通过技术创新，研发出更加高效、节能的工业机器人，提高机器人的性能和功能，从而降低成本。
2. 采购策略：合理选择供应商，进行谈判和竞标，争取更加有利的采购条件，从而降低机器人的硬件成本。
3. 软件优化：不断改进机器人的操作系统和控制算法，提高机器人的智能化水平，从而提高机器人的工作效率和生产能力。
4. 人力管理：确保员工具备相关技能和经验，减少培训成本；同时合理安排维护和保养工作，减少运维成本。
5. 能源管理：优化机器人的能源消耗，采用节能措施，降低能源消耗费用。
6. 建立合理的预算和成本管理机制，及时掌握机器人的运行情况，从而及时调整和控制机器人的成本。
工业机器人操作指南
工业机器人操作指南一、机器人操作前准备1.工作环境确认：确保工作环境干燥、通风良好，没有明显的震动和噪音干扰，并保持清洁，以防止机器人受到尘埃和杂物的干扰。
2.系统电源准备：检查机器人的电源是否正常接入，并确保电源电压符合要求。
3.资源准备：检查所需的工具、备用零件和其他必要的资源是否在就位，以便在需要时能够迅速进行维护和更换。
4.安全措施：确保机器人周围的安全装置和防护设施完好无损，并提醒操作人员遵守相关的安全操作规程。
二、机器人的基本操作1.开机与关机：按照操作手册的指示，正确地开启和关闭机器人，以确保其正常运行和安全停机。
2.控制模式切换：根据需要，切换机器人的自动模式、手动模式或示教模式，以满足不同的工作要求。
3.应急停止：掌握机器人的应急停止按钮的位置和使用方法，以应对突发情况。
4.示教操作：使用机器人的示教装置，根据工艺要求输入或记录轨迹和操作动作，以便机器人能够按照预定的路径和动作进行工作。
5.程序运行：按照设定好的程序，启动机器人的自动运行，确保执行过程中没有异常情况发生。
6.运动控制：掌握机器人运动控制的方法，包括轴控制和坐标系控制，以便对机器人的运动进行精确控制。
7.状态监控：时刻关注机器人的状态显示，包括工作状态、报警信息和运行参数，以便及时发现并解决问题。
三、机器人的安全操作1.安全区域设置：确定机器人的安全区域，并采取相应的措施，包括设立栅栏、安装光幕或设置软件限制区域，以保护周围的人员和设备免受机器人的伤害。
2.急停按钮：了解机器人的急停按钮的位置和使用方法，并随时准备按下急停按钮，以应对紧急情况。
3.人机合作：在进行人机合作操作时，确保与机器人的接触安全和可靠，避免受伤。
4.操作规范：操作人员应严格遵守机器人的操作规程和安全操作指南，避免任何不正确的操作和违反规定的行为。
四、机器人的日常维护1.清洁保养：定期清洁机器人的表面和关键部件，移除尘埃和杂物，保持机器人的良好工作状态。
工业机器人的技术指标和应用
工业机器人的技术指标和应用工业机器人是一种能够自动执行各种任务的机器人系统，它主要应用于生产线上的各个环节。
工业机器人的技术指标和应用十分丰富多样，下面将对其进行详细介绍。
一、技术指标1. 负载能力：工业机器人的负载能力是指机器人能够承受的最大重量。
根据不同的应用需求，工业机器人的负载能力有所不同，一般可分为轻型、中型和重型三个等级。
2. 动作自由度：工业机器人的动作自由度是指机器人能够自由运动的维度数量。
通常情况下，工业机器人的动作自由度为6个，即可在三维空间内进行平移和旋转运动。
3. 重复定位精度：工业机器人的重复定位精度是指机器人在重复执行同一任务时，所能达到的精确度。
该指标对于生产线上的装配任务尤为重要，一般要求在毫米级别的精度范围内。
4. 控制系统：工业机器人的控制系统是指机器人的核心控制单元，用于控制机器人的运动和执行任务。
常见的控制系统有基于PC的控制系统和专用控制器，它们具有高度的实时性和可编程性。
5. 传感器技术：工业机器人常配备各种传感器，用于感知环境和与外部物体进行交互。
常见的传感器包括视觉传感器、力传感器、激光传感器等，它们能够使机器人更加智能化和灵活。
6. 安全技术：工业机器人的安全技术是保障生产线安全的重要手段。
包括紧急停止装置、防撞装置、安全光幕等，能够保护操作人员和机器人在工作过程中的安全。
二、应用领域1. 组装与装配：工业机器人在组装与装配领域有着广泛的应用。
通过精确的位置控制和高度灵活的操作能力，机器人可以完成各种零部件的组装和装配工作，提高生产效率和质量。
2. 上下料：工业机器人在上下料领域也有着重要的应用。
机器人可以通过视觉传感器和力传感器等技术，实现对物料的精确定位和抓取，实现自动化的上下料操作，提高生产线的效率和稳定性。
3. 焊接与切割：工业机器人在焊接与切割领域能够发挥独特的优势。
机器人具备高度的精确度和稳定性，可以实现复杂曲线的焊接和切割操作，提高生产线的自动化水平和生产质量。
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1. 示教再现功能
2. 运动控制功能
4.2.1 示教再现控制 1. 示教及记忆方式 1) 示教的方式 示教的方式总的可分为集中示教方式和分离示教方式。 集中示教方式就是指同时对位置、速度、操作顺序等进行 的示教方式。 分离示教方式是指在示教位置之后, 再一边动作, 一边分别示教位置、 速度、 操作顺序等的示教方式。 当对PTP(点位控制方式)控制的工业机器人示教时, 可以分 步编制程序,且能进行编辑、修改等工作。但是在作曲线运动而 且位置精度要求较高时 ,示教点数一多 ,示教时间就会拉长 , 且 在每一个示教点都要停止和启动, 因而很难进行速度的控制。
图 5.3 点位控制与连续轨迹控制 (a) 点位控制； (b) 连续轨迹控制
4.3.3 力(力矩)控制方式 在完成装配、 抓放物体等工作时, 除要准确定位之外, 还要求使用适度的力或力矩进行工作 , 这时就要利用力 (力 矩)伺服方式。 这种方式的控制原理与位置伺服控制原理基 本相同,只不过输入量和反馈量不是位置信号, 而是力(力矩) 信号, 因此系统中必须有力(力矩)传感器。 有时也利用接近、 滑动等传感功能进行自适应式控制。
P=ω l· TL
该式为电气功率与机械功率的重要关系式, 并且是以 SI表示的。但是,通常情况下, 转速的单位用r/min, 力矩的单 位用kg· m, 当采用这种单位时, 式(5.1)就变成了
P=1.026ωl· TL
(5.2)
图 5.5 电动机控制系统的构成
机器人的位置控制
由于机器人系统具有高度非线性，且机械结构很复杂，因 此在研究其动态模型时，做如下假设： （1）机器人各连杆是理想刚体，所有关节都是理想的，不存在 摩擦和间隙； （2）相邻两连杆间只有一个自由度，或为旋转、或为平移。
图 5.1 示教数据的编辑机能
图 5.2CP控制示教举例
2) 记忆的方式 工业机器人的记忆方式随着示教方式的不同而不同。又由 于记忆内容的不同, 故其所用的记忆装置也不完全相同。通常, 工业机器人操作过程的复杂程序取决于记忆装置的容量。容量 越大, 其记忆的点数就越多, 操作的动作就越多, 工作任务就 越复杂。 最初工业机器人使用的记忆装置大部分是磁鼓, 随着科学 技术的发展, 慢慢地出现了磁线、磁芯等记忆装置。现在, 计 算机技术的发展带来了半导体记忆装置的出现 , 尤其是集成化 程度高、容量大、高度可靠的随机存取存储器 (RAM)和可 编程只读存储器 (EPROM)等半导体的出现 , 使工业机器人的记 忆容量大大增加 , 特别适合于复杂程度高的操作过程的记忆 , 并且其记忆容量可达无限。
2. 示教编程方式
1) 手把手示教编程 手把手示教编程方式主要用于喷漆、弧焊等要求实现连续 轨迹控制的工业机器人示教编程中。具体的方法是人工利用示 教手柄引导末端执行器经过所要求的位置,同时由传感器检测 出工业机器人各关节处的坐标值,并由控制系统记录、存储下 这些数据信息。实际工作当中, 工业机器人的控制系统重复再 现示教过的轨迹和操作技能。
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。
(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。
3. 机器人电动机的变换器 对于直流电动机, 变换器首先将其电压和电流控制到希望
的数值 ; 对于交流电动机 , 电力变换器首先将其电压、 电流
和频率控制到希望的数值, 然后对电动机的速度进行控制, 进 而对电动机的位置进行控制。 图5.4所示为电动机的种类。
图 5.4Байду номын сангаас电动机的种类
表 5.2 概括了在电动机控制中采用的电力变换器的分类和 主要用途。除了电车和蓄电池叉动起重车等一些特殊应用外 ,
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。
时, 电动机的速度最快。它们的比值大体上是 1∶10, 有时可
以达到1∶100。 此外, 从电动机的输出功率考虑 , 多数为十 瓦(W)到数千瓦(kW)的电动机。本节只考虑小型电动机的分类。
2. 电动机的选用
电动机根据输出形式分,可以分为旋转型和直线型(如果根 据采用的电源分类, 则如表5.2所列)。当考虑电动机在机器人 中的应用时, 应主要关注电动机的如下基本性能: (1) 能实现启动、停止、连续的正反转运行, 且具有良好 的响应特性。 (2) 正转与反转时的特性相同, 且运行特性稳定。 (3) 维修容易, 而且不用保养。 (4) 具有良好的抗干扰能力, 且相对于输出来说, 体积小, 重 量轻。
4、工业机器人控制
4.1 工业机器人控制系统的特点
4.2 工业机器人控制系统的主要功能
4.3 工业机器人的控制方式
4.4 电动机的控制
4.5 机械系统的控制
4.1 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。
(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
关节运动伺服指令的生成 , 即指将末端执行器在工作空间的位 置和姿态的运动转化为由关节变量表示的时间序列或表示为关 节变量随时间变化的函数。这一步一般可离线完成。第二步是 关节运动的伺服控制 , 即跟踪执行第一步所生成的关节变量伺 服指令。 这一步是在线完成的。
2、主要控制变量 任务轴R0：描述工件位置的坐标系 X(t):末端执行器状态； θ(t):关节变量； C(t)：关节力矩矢量； T(t)：电机力矩矢量； V(t)：电机电压矢量 本质是对下列双向方程的控制：
4.4.1 电动机的控制 1. 机器人中电动机的控制特征 电动机的种类各种各样 , 根据各自的特点 , 工业界早就
在家电、玩具、办公仪器设备、测量仪器甚至电气铁路这样
一些广泛的领域内制定了各种不同的使用方法。在这些应用 中, 机器人中的电动机有其自身的特点。
表5.1列出了机床和机器人电动机在用途上的对比情况。 用于生产线上的机器人,主要承担着零件供应、装配和搬运等 工作, 其控制目的是位置控制。因为机器人的动作基本上是腕 部的运动, 所以对电动机来说,主要是惯性负载, 并且还存在 有重力负载。有负载运动时, 电动机的速度最慢;无负载运动
(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。
4.2 工业机器人控制系统的主要功能
一般来说 , 不用电池和蓄电池作为直流电源 , 而是采用对商用
的交流电进行整流后得到的直流电。 把交流电变换成直流电 的过程, 称为顺变换, 这里采用的电力变换器, 称为整流电路。 一般来说 , 由于交流方面的正弦波形畸变会引起电压的变动和 感应干扰, 因此应采取措施, 设法保持输入电流波形的正弦波
4.2.2 工业机器人的运动控制
工业机器人的运动控制是指工业机器人的末端执行器从一 点移动到另一点的过程中, 对其位置、速度和加速度的控制。 由于工业机器人末端操作器的位置和姿态是由各关节的运动引 起的,因此,对其运动控制实际上是通过控制关节运动实现的。
工业机器人关节运动控制一般可分为两步进行。第一步是
的定位精度是相当困难的。
4.3.2 连续轨迹控制方式(CP) 这种控制方式的特点是连续地控制工业机器人末端执行器
在作业空间中的位姿, 要求其严格按照预定的轨迹和速度在一
定的精度范围内运动, 而且速度可控, 轨迹光滑， 运动平稳, 以完成作业任务。工业机器人各关节连续、同步地进行相应的 运动, 其末端执行器即可形成连续的轨迹。这种控制方式的主 要技术指标是工业机器人末端执行器位姿的轨迹跟踪精度及平 稳性。通常弧焊、喷漆、去毛边和检测作业机器人都采用这种 控制方式。
4.3.4 智能控制方式 机器人的智能控制是通过传感器获得周围环境的知识 ,
并根据自身内部的知识库作出相应的决策。 采用智能控制技
术 , 使机器人具有了较强的环境适应性及自学习能力。智能 控制技术的发展有赖于近年来人工神经网络、基因算法、遗
传算法、专家系统等人工智能的迅速发展。
4.4 电动机的控制
V(t ) T(t ) C(t ) (t ) X(t )
4.3 工业机器人的控制方式
4.3.1 点位控制方式(PTP)
这种控制方式的特点是只控制工业机器人末端执行器在作
业空间中某些规定的离散点上的位姿。控制时只要求工业机器 人快速、 准确地实现相邻各点之间的运动 ,而对达到目标点的 运动轨迹则不作任何规定。这种控制方式的主要技术指标是定 位精度和运动所需的时间。由于其控制方式易于实现、定位精 度要求不高的特点, 因而常被应用在上下料、搬运、点焊和在 电路板上安插元件等只要求目标点处保持末端执行器位姿准确 的作业中。一般来说, 这种方式比较简单, 但是, 要达到2～3μ m
手把手示教编程也能实现点位控制 , 与 CP 控制不同的是 , 它只记录各轨迹程序移动的两端点位置, 轨迹的运动速度则按 各轨迹程序段对应的功能数据输入。