機器人是綜合了計算機、控制論、機構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)等多學(xué)科而形成的高新技術(shù),是當(dāng)代研究十分活躍,應(yīng)用日益廣泛的領(lǐng)域。工業(yè)機器人應(yīng)用情況,是一個國家工業(yè)自動化水平的重要標(biāo)志。

 

機器人控制系統(tǒng)是機器人的大腦,是決定機器人功能和性能的主要因素。

 

工業(yè)機器人控制技術(shù)的主要任務(wù)就是控制工業(yè)機器人在工作空間中的運動位置、姿態(tài)和軌跡、操作順序及動作的時間等。具有編程簡單、軟件菜單操作、友好的人機交互界面、在線操作提示和使用方便等特點。

 

關(guān)鍵技術(shù)包括:

 

(1)開放性模塊化的控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu):采用分布式CPU計算機結(jié)構(gòu),分為機器人控制器(RC),運動控制器(MC),光電隔離I/O控制板、傳感器處理板和編程示教盒等。機器人控制器(RC)和編程示教盒通過串口/CAN總線進(jìn)行通訊。機器人控制器(RC)的主計算機完成機器人的運動規(guī)劃、插補和位置伺服以及主控邏輯、數(shù)字I/O、傳感器處理等功能,而編程示教盒完成信息的顯示和按鍵的輸入。

 

(2)模塊化層次化的控制器軟件系統(tǒng):軟件系統(tǒng)建立在基于開源的實時多任務(wù)操作系統(tǒng)Linux上,采用分層和模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計,以實現(xiàn)軟件系統(tǒng)的開放性。整個控制器軟件系統(tǒng)分為三個層次:硬件驅(qū)動層、核心層和應(yīng)用層。三個層次分別面對不同的功能需求,對應(yīng)不同層次的開發(fā),系統(tǒng)中各個層次內(nèi)部由若干個功能相對對立的模塊組成,這些功能模塊相互協(xié)作共同實現(xiàn)該層次所提供的功能。

 

(3)機器人的故障診斷與安全維護技術(shù):通過各種信息,對機器人故障進(jìn)行診斷,并進(jìn)行相應(yīng)維護,是保證機器人安全性的關(guān)鍵技術(shù)。

 

(4)網(wǎng)絡(luò)化機器人控制器技術(shù):當(dāng)前機器人的應(yīng)用工程由單臺機器人工作站向機器人生產(chǎn)線發(fā)展,機器人控制器的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)變得越來越重要??刂破魃暇哂写?、現(xiàn)場總線及以太網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)功能??捎糜跈C器人控制器之間和機器人控制器同上位機的通訊,便于對機器人生產(chǎn)線進(jìn)行監(jiān)控、診斷和管理。

 

工業(yè)機器人主要用于汽車、電子行業(yè),這兩個行業(yè)占比達(dá)到59%,其中汽車行業(yè)機器人的密度已經(jīng)成為衡量一個國家智能化水平的重要指標(biāo)。

 

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