机器人的基本控制方法
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。
机器人的智能控制方式总结
机器人的智能控制方式总结随着科技的飞速发展，机器人已经渗透到我们生活的各个领域，从工业生产到家庭服务，从医疗手术到探索未知，它们在改变我们的生活方式，也推动着社会的发展。
这些机器人的行为和表现，在很大程度上取决于其背后的智能控制方式。
本文将总结一些主流的机器人智能控制方式。
1、预设程序控制预设程序控制是最常见的机器人控制方式之一。
这种方式下，程序员通过编写特定的程序来定义机器人的行为。
机器人接收到特定的输入后，会按照预设的程序做出相应的反应。
这种方式的优点是简单、易操作，适合于对机器人行为需求明确，环境变化不大的情况。
2、传感器控制传感器控制是一种依赖于传感器数据的控制方式。
机器人通过传感器接收外界环境的信息，并据此调整自身的行为。
这种方式下，机器人的行为可以根据环境的变化而变化，具有更高的灵活性和适应性。
广泛应用于环境复杂或动态变化的场合。
3、深度学习控制深度学习控制是一种新兴的机器人控制方式。
它通过让机器人学习大量的数据和案例，使其具备自我学习和自我优化的能力。
这种方式下，机器人可以通过自我学习来适应新的环境，解决复杂的问题，具有极高的智能性和自主性。
4、混合控制混合控制是一种结合了以上几种控制方式的综合控制方式。
它通过结合多种控制方式，发挥各自的优势，使机器人能够在复杂和动态的环境中表现出更好的性能。
混合控制方式是未来机器人控制的一个重要发展方向。
总结来说，机器人的智能控制方式多种多样，每一种都有其独特的优势和适用场景。
随着科技的进步，我们期待看到更多的创新和控制方式的出现，推动机器人技术的不断进步。
随着科技的不断发展，机器人技术已经深入到各个领域，为我们的生活和工作带来了巨大的便利。
安川机器人（Yaskawa）作为世界知名的机器人制造商，其产品广泛应用于自动化生产线、装配、焊接、搬运等领域。
其中，远程控制功能在许多应用场景中发挥了重要的作用。
本文将着重对安川机器人远程控制功能在机器人端的应用进行总结。
控制机器人的方法
控制机器人的方法
有多种方法可以控制机器人，以下是其中一些常见的方法：
1. 遥控器：使用无线遥控器或手持设备发送指令，远程控制机器人的运动和操作。
2. 编程控制：使用编程语言编写代码，通过控制机器人的主控板或控制系统来实现对机器人的控制。
3. 自动化控制：通过传感器和反馈系统来实现自动控制，机器人能够根据环境的变化自主调整行为。
4. 视觉控制：使用摄像头或其他传感器来获取图像信息，然后通过图像处理和计算机视觉算法来识别并控制机器人的行动。
5. 语音控制：通过语音识别技术，将语音命令转化为机器能够理解的指令，从而控制机器人的行为。
6. 手势控制：使用摄像头或其他传感器来捕捉用户的手势动作，通过手势识别算法将手势转化为机器人的指令。
7. 脑机接口控制：利用脑波传感器或其他生理传感器来读取用户的思维或生理
信号，将其转化为机器人的指令，实现通过思维来控制机器人的行为。
这些方法可以单独或结合使用，具体选择和应用取决于机器人的功能和应用场景。
机器人的运动控制
机器人的运动控制机器人一直以来都是技术领域的热门话题，它在工业生产、医疗护理、军事防务等领域发挥着重要的作用。
而机器人的运动控制是使机器人能够灵活、精准地进行各种动作的关键技术。
本文将介绍机器人的运动控制原理以及常见的运动控制方法。
一、机器人运动控制的原理机器人运动控制的核心在于通过控制机器人的关节或执行器的运动，实现机器人的姿态和位置控制。
机器人的运动可分为直线运动和旋转运动两个方面。
1. 直线运动直线运动是指机器人沿直线轨迹运动，例如机器人前进和后退。
直线运动的控制依赖于机器人的驱动装置。
在一般情况下，机器人的直线运动可以由电机、液压装置或气动装置来实现。
通过控制这些装置的运动，从而控制机器人的直线位移。
2. 旋转运动旋转运动是指机器人绕固定点或固定轴旋转的运动。
例如机器人的转体关节可以实现机器人的绕某个轴线旋转。
旋转运动的控制依赖于机器人的驱动器件，如电机、减速器等。
通过控制这些器件的运动，从而控制机器人的旋转角度。
二、机器人运动控制的方法机器人的运动控制有多种方法，下面主要介绍几种常见的运动控制方法。
1. 开环控制开环控制是指在执行动作前，通过预设参数直接控制机器人的运动。
这种方法的优点是简单直接，但精度较低，不能对外界干扰进行实时补偿。
因此，开环控制多用于一些对运动精度要求不高的应用，如简单加工、搬运等。
2. 闭环控制闭环控制是指通过传感器实时监测机器人的运动状态，并根据反馈信号对运动进行修正。
闭环控制的优点是能够及时响应外界干扰，提高运动的精度和稳定性。
它适用于对运动精度要求较高的应用，如自主导航、精密装配等。
3. 跟踪控制跟踪控制是指机器人通过跟踪预先设定好的轨迹，控制机器人沿轨迹运动。
跟踪控制通常需要借助视觉传感器或者激光雷达等设备来实时感知机器人与轨迹的位置关系，并通过控制算法来使机器人运动轨迹与预设轨迹保持一致。
跟踪控制广泛应用于机器人的路径规划、运动规划等领域。
4. 自适应控制自适应控制是指机器人根据不同工作环境和任务的需求，自动调整运动控制策略以达到最佳效果。
操作规程智能机器人的控制方法
操作规程智能机器人的控制方法智能机器人的广泛应用在各个领域中，给人们的生活和工作带来了巨大的变革。
然而，为了能够高效地控制智能机器人的操作，并保证其安全性和可靠性，制定适当的操作规程是至关重要的。
本文将介绍操作规程智能机器人的控制方法，以确保操作人员能够正确地操作机器人，并保证其高效、安全、可靠地工作。
一、机器人控制准备在开始操作机器人之前，操作人员需要进行必要的准备工作。
1. 确保操作环境安全操作人员应该确保机器人操作的环境安全。
包括清理工作区域，移除任何可能造成操作障碍的物品，确保无人员在操作区域内等。
2. 了解机器人的功能和操作说明在操作机器人之前，操作人员应详细了解机器人的功能和操作说明。
这包括熟悉机器人的各个部件、功能模块以及相关的软件界面和操作方法。
3. 熟悉紧急停止按钮位置机器人操作过程中，如果出现意外情况，需要立即停止机器人的运动。
因此，操作人员应该熟悉紧急停止按钮的位置，并且在必要时能够快速按下按钮。
二、智能机器人的控制方法智能机器人的控制方法根据具体的机器人类型和应用领域而有所不同。
在此，我们将介绍一些常见的控制方法。
1. 手动控制手动控制是最常见的机器人控制方法之一。
通过操纵杆、按钮或者遥控器等输入设备对机器人进行控制。
通过手动控制，操作人员能够实时控制机器人的运动和动作，适用于需要操作人员实时介入的场景，如装配、维修、测试等任务。
2. 自动控制自动控制是指通过预先设定的程序或者算法对机器人进行控制，使其能够自主地完成任务。
自动控制通常需要使用传感器对机器人周围的环境进行感知，并根据感知结果进行决策。
这种控制方法适用于需要机器人独立完成任务的场景，如清洁、巡检、物流等。
3. 基于人工智能的控制随着人工智能技术的快速发展，越来越多的智能机器人开始采用基于人工智能的控制方法。
这种控制方法利用机器学习、深度学习等算法，使机器人能够通过学习和训练提高自身的智能水平，并能够根据环境的变化做出适应性的决策。
工程机器人按键操作方法
工程机器人按键操作方法
工程机器人的按键操作方法可以根据不同的机器人型号和功能进行调整，以下是一般工程机器人的常见按键操作方法：
1. 电源按钮：通常位于机器人的顶部或侧面，用于开启或关闭机器人的电源。
2. 方向控制按钮：常见的是前、后、左、右四个箭头按键，用于控制机器人的移动方向。
3. 前进/后退按钮：用于控制机器人的前进和后退。
4. 旋转按钮：用于控制机器人的旋转方向，通常有左旋和右旋两个按钮。
5. 抬升/下降按钮：用于控制机器人的抬升和下降，提高或降低机器人的工作高度。
6. 操作按钮：用于控制机器人的特定操作，如启动挖掘、加油、清理等功能。
7. 模式选择按钮：如果机器人有多种工作模式，可以通过模式选择按钮来切换不同的模式。
除了以上常见的按键操作方法外，有些工程机器人还可以通过遥控器、手机或电
脑等其他设备来进行操作。
具体的按键操作方法还需要参考机器人的用户手册或操作指南。
工业机器人的常用控制方法
工业机器人的常用控制方法1.点位控制（P点控制）：点位控制是指工业机器人按照特定的坐标点来实现移动和定位。
通过设定机器人末端执行器的坐标位置，控制机器人按照预定的路径和速度进行运动，从而完成特定的工作任务。
这种方法适用于需要定点装配、螺栓拧紧等操作。
2.路径控制（P-L控制）：路径控制是指控制机器人按照预定的路径进行运动。
通过设定机器人末端执行器沿着规定的轨迹进行运动，控制机器人的速度、加速度和方向，从而实现复杂的操作任务，如焊接、喷涂等。
3.力/力矩控制（F/T控制）：力/力矩控制是指通过工业机器人末端执行器上的力/力矩传感器测量和控制机器人对物体的力和力矩。
通过测量末端执行器施加的力和力矩，并根据设定的控制策略，控制机器人的力和位置，以适应不同工件的要求。
这种方法适用于需要完成精密装配、操作敏感物体等任务。
4.视觉导引控制：视觉导引控制是指通过摄像机等视觉传感器获取工作环境的信息，并将这些信息输入到控制系统中。
通过图像处理和模式匹配等算法，控制机器人末端执行器的运动和操作，从而实现精确的视觉引导和检测。
这种方法适用于需要进行精确定位、识别和检测的任务，如物体搬运、自动装配等。
5.轨迹规划和插补控制：轨迹规划和插补控制是指通过规划机器人末端执行器的运动轨迹和插补点，实现工业机器人的运动和操作。
通过控制机器人的速度、加速度和运动方向，确保机器人的运动平滑和准确。
这种方法适用于需要复杂路径和运动规划的操作，如铣削、抛光等。
6.无线遥控：无线遥控是指通过无线通信技术，将操作指令传输到工业机器人控制系统，实现对机器人的遥控和操作。
操作人员可以通过操纵杆、手柄等设备，远程操控机器人进行各种操作。
这种方法适用于需要在远离机器人的位置进行操作的场合，如危险环境、高温环境等。
除了以上常用的控制方法外，工业机器人还可以通过其他技术和方法进行控制，如自适应控制、学习控制、力控制等。
这些控制方法的选择取决于具体的应用需求和操作要求，能够提高机器人的操作效率、准确性和安全性，实现自动化生产的目标。
机器人控制的理论与方法
机器人控制的理论与方法机器人作为人类创造的智能化设备，应用领域越来越广泛，涉及生产制造、服务行业、医疗卫生等多个领域。
而机器人能够实现准确、高效、稳定的工作，离不开对机器人控制理论和方法的深入研究。
本文将从机器人控制的定义、分类、控制系统结构、控制方法以及未来发展等方面进行分析和探讨。
一、机器人控制的定义及分类机器人控制是指通过相关系统和软件，对机器人进行运动控制、感知控制、决策控制、智能控制等一系列交互控制地技术硬件。
根据在机器人上实现的控制形式和目标，机器人控制可分为以下几类：1. 控制方式的分类采用数字控制，电气控制，空气压缩或水力控制等方式进行机器人的控制。
2. 时间控制根据时间控制机器人进行特殊的运动。
例如：在周期时间内重复同样的运动。
3. 运动控制通过对机器人动作方式的控制，调整机器人的姿态、速度、力量等参数，从而使机器人完成具体的任务。
4. 感知控制通过机器人感知和识别技术，实现机器人在环境中自主地寻找目标物体，并进行跟随、抓取等控制操作。
5. 决策控制采用模糊控制、神经网络、人工智能等技术，对机器人进行目标选择、路径规划及行为指导等方面的控制。
二、机器人控制系统结构机器人控制系统的结构主要分为以下几个部分：机械系统、电气系统、感知系统、控制系统和用户界面系统。
1. 机械系统机械系统是机器人的核心部分，包括机械臂、运动控制器、传感器等硬件设备，根据不同的应用领域和任务需求，机械系统也不尽相同。
2. 电气系统电气系统是机器人整个系统的关键部分，它包括开关、输电线、电机控制器、电源设备等，为机器人提供运行动力和控制信号。
3. 感知系统感知系统是机器人控制中的重要组成部分，采用传感器、计算机视觉、语音识别、定位技术等对环境信息进行感知，以实现机器人的智能化和自主化。
4. 控制系统控制系统是机器人整个控制系统的核心，通过硬件和软件完成机器人的运动控制、感知控制等操作，提高机器人的灵活度和精度。
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四、顺应控制(Appliance Control)
分为 主动式顺应控制 被动式顺应控制
五、刚性控制(Robust Control)
位置和力混合控制系统的特点：
是位置和力是独立控制的以及控制规律是以关节坐标 给出的。但当作业环境的约束给出后，在实际环境约束中 有不确定的部分，就可能出现控制不稳定的危险。例如， 在理应有约束的方向上没有约束时，由于按照作用力保持 一定进行控制，就有失控的危险；在理应没有约束的方向 上出现了约束时，由于位置控制而产生过大的力。刚性控 制就是为了解决此类问题而产生的。刚性控制是将位置和 力联合起来进行控制，即在纯粹的位置控制和力控制之问 采用能实现弹簧特性的控制，并用作业坐标系表示控制规 律。
F = Ksp ( xd - x ) F ― 作业坐标系中的力向量； xd ― 作业坐标系中的目标位置向量；
x 一 作业坐标系中的当前位置向量； Ksp 一 作业坐标系中的位置反馈增益，即弹簧常数。
若考虑稳定性和速度控制，可增加阻尼特性的控制． 则： F = Ksp ( xd - x ) + Ksd ( xd - x ) Ksd一 作业坐标系中的速度反馈增益， 即阻尼常数
设手端在点r0和ri间运动。对应关节变量为q0和qi， 为说明轨迹生成过程，把关节变量qi 记为 , 其初始值和终止值分别为 (0) 0 , (t f ) f 速度和加速度为边界条件，表示为： (0) , (t )
0 f f
(0) , (t ) 0 f f 用多项式：
1 16 )t (3 2 )t 2 a4 4 30 0 30 f (14 f 0 f 0 f f 2t f a5 1 6 )t ( )t 2 12 12 ( 6 f 0 f 0 f 0 f f 2t 5 f
第5章 结束
本田公司机器人P2
本田公司机器人P3
(t ) a0 a1t a2t 2 a3t 3 a4t 4 a5t 5
待定系数如下： a0 0 , , a
1 0
1 a2 0 , 2 1 12 )t (3 )t 2 a3 3 20 f 20 0 (8 f 0 f 0 f f 2t f
接口板A、B是上下位机通们的桥梁。上位机经过A、B接 口板向下位机发送命令和读取下位机信息。A板插在上位 机的Q-Bus总线上，B板插在下位机的J-Bus总线上，A、B 接口板之间通过扁平信号电缆通信。 B板上有一个A/D转换器，用于读取B接口板传递的各关 节电位器信息，电位器用于各关节绝对位置的定位。
下位计算机系统: 由六块以6503CPU为核心的单板机组成，每 块板 负责一个关节的驱动，构成6个独立的数字伺服控制 回路。 下位机的每块单板机上都有一个D/A转换器，其输出 分 别接到6块功率放大器板的输入端。功率放大 器输出与6台直流伺服电机相接。
PUMA-562 机器人控制器硬件还包括一块C 接口板、
一块高压控制板和六块功率放大器板，这几块板插 在另外的一个专门设计的功率放大器总线上。C 接口 板用于手臂电源和电饥制动的控制信号传递，放障检 测，制动控制。高压控制板提供电机所需的电压，还 控制手爪开闭电磁阀。
三、PUMA-562 控制器软件系统的工作原理(Software)
PUMA-562 控制器软件 上位机软件：系统编程软件
二、数控方式(Numerical Control)
数控方式是把目标轨迹用数值数据的形式给出。 要求 轨迹平滑; 位置、速度及加速度 的连续性
由于机器人手端的位移、速度及加速度与关节 变量间不是线性关系，通过生成平滑的关节轨迹不 能保证生成平滑的手端路径，因此有必要首先直接 生成手端的平滑路径，然后根据运动学逆问题求解 关节位移、速度及加速度变化规律。
a）自然约束力：F=0 人为约束：(产生一个沿Z轴向下的运动) V = 0 0 vz 0 0 0 T vz为竖直向下的速度 b）自然约束：vz= 0 ωx= 0 ωy= 0 fx= 0 fy = 0 τz = 0 人为约束：vx= 0 vy=vh ωz= 0 fz= fj τx= 0 τy= 0 在平面上滑动为保持与平面接触 所需要的小的正压力。 fj为销子对平面的正压力， vh 为 销的滑动速度。当检测到沿Z的速度，表明销子进入孔中。
§5.3 机器人的力控制
(The Force Control of Robots)
位置控制和力控制融合在一起的控制问题就是 位置和力混合控制问题，例：擦玻璃、拧 螺丝、转动曲柄 力控制是在正确的位置控制基础上进一步的控 制内容。
一、作业约束与力控制
自然约束：当机器人手端（常为机器人乎臂端部安装的工 具）与环境（作业对象）接触时，环境的几何 特性构成对作业的约束 自然位置约束：当手部与固定刚性表面接触时，不能自由 穿过这个表面(在法线方向) 自然力约束：若这个表面是光滑的，则不能对手施加沿表 面切线方向的力(在切线方向)
§5.2 轨迹控制
(The Robot Trajectory Control)
路径：机械手由初始点(位置和姿态)运动到终止点，经过的空 间曲线。 规划 直角坐标空间 关节空间 轨迹控制解决的问题 轨迹的给定 如何高精度地跟踪轨迹
一、示教再现方式 (Teach-replay)
示教使机器人手臂运动的方法 用示教盒上的控制按钮 直接用手抓住机器人手部 使其手端按目标轨迹运动 轨迹再现方式 点位控制(PTP) 连续路径控制(CP)
二、PUMA-562 控制器硬件配置及结构(Hardware)
PUMA-562控பைடு நூலகம்器为多CPU两级控制结构 上位计算机采用Q-Bus总线作为系统总线 上位计算机配有64kB RAM内存，两块四串口板，一块 I/O并行接口板，与下位机通信的A接口板 与上位机联接的I/O设备有CRT显示器和键盘、示教 盒、软盘驱动器，通过串口板还可接入视觉传感器、高 层监控计算机、实时路径修正控制计算机
控制系统的作用是根据用户的指令对机构本体进行操作和 控制，完成作业的各种动作。
下面通过PUMA机器人来说明机器人的控制系统:
PUMA机器人是美国Unimation 公司于20 世纪70 年代末推出的 商品化工业机器人。有多个系 列的产品，每个系列产品都有 腰旋转、肩旋转、肘旋转和手 腕的回转、弯曲和旋转轴，构 成六自由度的开链式机构。具 有速度快、精度高、灵活精巧、 编程控制容易等特点，广泛应 用，PUMA机器人控制器采用 逆运算机分级控制结构，使用 VAL机器人编程言。
第5章 机器人基本控制方法
（The Basic Control Strategy of Robot）
机器人控制系统的结构和工作原理 轨迹控制 机器人的力控制
§5.1 机器人控制系统的结构和工作原理
(The Structure and Principle of Robot Control System) 一、机器人系统 机构本体(Mechanism) 控制系统(Control System)
位置约束可以用手端在约束坐标系中的位置分最表示
V = vx vy vz ωx ωy ωz
T
力约束可以用手端在约束坐标中的力、力矩分量表示
F = fx fy fz τx τy τz
自然约束 力：在切线方向上 位置：在法线方向 力：在法线方向 位置：在切线方向上
T
人为约束
以保证与自然约束相符
二、 例：插销入孔的控制
c)
c、自然约束：vx= 0 vy= 0ωx= 0 ωy= 0 fz= 0τz = 0 人为约束： vz=vc ωz= 0 fx= 0 fy= 0 τx = 0τy= 0 Vc为销子插入孔中的速度
三、作业约束与力控制的总结
自然约束发生变化的情况总是通过对一些量的 检测发现的．而检测量并不是受控量； 手部的位置控制是沿着有自然力约束的方向； 手部的力控制是沿着有自然位置约束的方向。
下位机软件：伺服软件 系统软件提供软件系统的各种系统定义、命令、语言及其编译系统。 系统软件针对各种运动形式的轨迹规划，坐标变换，完成以28ms时间 间隔的轨迹插补点的计算、与下位机的信息交换、执行用户编写的 VAL语言机器人作业控制程序、示教盒信息处理、机器人标定、故障 检测及异常保护等。
PUMA-562 控制系统下位机软件驻留在下位单片机的EPROM中。伺 服控制关节的运动。PUMA机器人仍然采用PID控制。