Система является важной частью промышленного робота, ее роль эквивалентна человеческому мозгу. Наличие хорошо-функционирующей, чувствительной и надежной системы управления является залогом слаженной работы промышленных роботов и оборудования, а также совместного выполнения эксплуатационных задач. Система управления промышленными роботами обычно состоит из двух частей: управления собственным движением и согласованного управления промышленными роботами и периферийным оборудованием.
1. Характеристики системы управления промышленным роботом, структурно говоря, робот относится к космическому механизму с открытой цепью, в котором движение каждого сустава независимо, для достижения конечной точки траектории движения необходима многосуставная координация движений, его система управления, чем обычная система управления, намного сложнее.
Характеристики системы управления роботом следующие: управление роботом тесно связано с кинематикой и динамикой механизма. Состояние руки и ноги робота можно описать в различных координатах, при этом опорную систему координат следует выбирать в соответствии с конкретными потребностями и выполнять соответствующие преобразования координат. Часто требуются решения как для прямой, так и для обратной кинематики, помимо воздействия сил инерции, внешних сил (включая гравитацию) и центростремительных сил.
Даже простому роботу требуется как минимум 3–5 степеней свободы, а более сложным роботам требуются десятки или даже десятки степеней свободы. Каждая степень свободы обычно содержит сервомеханизм, который необходимо скоординировать для формирования многопараметрической системы управления. С помощью компьютера можно реализовать скоординированное управление несколькими независимыми сервосистемами и роботами в соответствии с волей человека и даже придать роботу определенный «разум» для выполнения задачи. Следовательно, система управления роботом должна быть компьютерной системой управления. В то же время перед компьютерным программным обеспечением стоит непростая задача.
Поскольку описание состояния и движения робота представляет собой нелинейную математическую модель, то при изменении состояния и изменении внешней силы изменяются и его параметры, а также существует связь между переменными. Следовательно, недостаточно использовать только закрытие позиции, необходимо также использовать закрытие по скорости и даже по ускорению. В системе часто используются компенсация силы тяжести,-упреждение, развязка или адаптивное управление.
Поскольку движения робота часто могут осуществляться разными способами и траекториями, возникает проблема «оптимизации». Для более совершенных роботов можно использовать искусственный интеллект, используя компьютеры для создания огромной информационной базы с помощью информационной базы для контроля,-принятия решений, управления и эксплуатации.
По данным датчиков и методов распознавания образов для получения объекта и окружающей среды условий труда, в соответствии с требованиями заданных показателей, автоматически выбирают лучший закон управления. Таким образом, система управления роботом представляет собой связанную нелинейную многопараметрическую систему управления, тесно связанную с принципами кинематики и динамики. Из-за своих особых характеристик ни классическую теорию управления, ни современную теорию управления нельзя копировать и использовать. На данный момент теория управления роботами не является достаточно полной и систематической.
2. Основные функции системы управления промышленным роботом, положение движения, положение и траектория промышленного робота в рабочем пространстве, последовательность операций и время действия и другие элементы. Управление промышленным роботом в рабочем пространстве, положение и траектория, последовательность операций и время действия и другие элементы являются основной задачей системы управления промышленным роботом, и управление некоторыми из этих элементов очень сложно.
Из чего состоит контроллер робота и как он реализует управление
Функция воспроизведения демонстрации. Функция обучения воспроизведению означает, что систему управления можно научить с помощью обучающего блока или вручную заранее определенным образом научить промышленного робота последовательности движений, скорости движения, положения и другой информации, а запоминающее устройство промышленного робота автоматически запишет процесс операции, обученной в памяти, и когда необходимо воспроизвести операцию, можно выполнить воспроизведение содержимого, хранящегося в памяти. Если вам нужно изменить содержание операции, вам нужно всего лишь обучить ее заново. Функция управления движением. Функция управления движением относится к управлению положением, скоростью, ускорением и другими элементами конечного манипулятора промышленного робота.
3. В состав системы управления промышленным роботом входит соответствующее аппаратное и программное обеспечение. Аппаратное обеспечение в основном включает в себя следующие части: чувствительное устройство можно разделить на внутренние датчики и внешние датчики. Первый используется для определения собственного состояния, его роль заключается в определении положения, скорости и ускорения суставов промышленного робота; последний служит для восприятия рабочей среды и состояния рабочего объекта, к внешним датчикам относятся зрительные, силовые, осязательные, слуховые, скользкие сенсоры и другие датчики.
Устройство управления обычно состоит из микро- или небольшого компьютера и соответствующего интерфейса. Его роль используется для обработки разнообразной сенсорной информации, реализации управляющего программного обеспечения и выдачи управляющих инструкций. Совместная часть сервопривода. Основная роль этой части основана на указаниях устройства управления, в соответствии с требованиями задачи по управлению движением сустава. Программное обеспечение управления состоит из алгоритмов планирования траектории движения и алгоритмов совместного сервоуправления и соответствующих программ действий. Он может использовать всю подготовку к языкам программирования, но основная часть программного обеспечения для управления промышленными роботами формируется за счет модульности языка общего-назначения и подготовки специального промышленного языка.
4. Название и роль каждого компонента системы управления промышленным роботом. Управляющий компьютер — это система управления диспетчерской организации, обычно использующая микрокомпьютер или микропроцессор. Роль обучающего блока состоит в том, чтобы завершить траекторию обучающего робота, настройку параметров и все взаимодействие человека с машиной. Он имеет независимый процессор и блок хранения данных, последовательную связь с главным компьютером для обеспечения информационного взаимодействия. Панель управления состоит из различных кнопок управления и индикаторов состояния, ее функция заключается в выполнении основных функций.
Память жесткого диска и дискеты равна памяти для хранения рабочей программы робота. Цифровой и аналоговый ввод/вывод. Функция этой части заключается в реализации функции ввода или вывода различных команд состояния и управления. Интерфейс принтера служит для записи различной информации, которую необходимо вывести. Интерфейс датчика используется для автоматического обнаружения информации для реализации гибкого управления роботом, как правило, для датчиков силы, прикосновения и зрения.
Роль контроллера оси заключается в обеспечении управления положением суставов робота, скоростью и ускорением. Управление вспомогательным оборудованием используется для управления вспомогательным оборудованием, взаимодействующим с роботом, например, ручными вариаторами. Интерфейс связи используется для реализации обмена информацией между роботом и другими устройствами, обычно это последовательный интерфейс, параллельный интерфейс и так далее. Сетевой интерфейс включает интерфейс Ethernet и интерфейс Fieldbus.
Через интерфейс Ethernet можно реализовать прямую связь с ПК с несколькими или одним роботом, скорость передачи данных может достигать 10 Мбит / с, и может быть непосредственно на ПК с функциями библиотеки Windows95 или Windows nt для прикладного программирования, поддержки протоколов связи TCP / P, но также через интерфейс Ethernet будут загружаться данные и программы каждого контроллера робота. Интерфейс полевой шины поддерживает различные популярные спецификации полевой шины, такие как Device net, ABRemote I/O, Interbus-s, profibus-DP, M-NET и т. д.