4種工業(yè)機器人的控制方式
Date:2021-01-05
1.點位控制模式(PTP)
點控制系統(tǒng)實際上是一種位置伺服系統(tǒng),它們的基本結構和組成基本相同,但重點不同,控制的復雜性也不同。點位控制系統(tǒng)一般包括最終的機械執(zhí)行器、機械傳動機構、功率元件、控制器、位置測量裝置等,機械執(zhí)行機構是完成功能要求的動作部件,如焊接機器人的機械手、數控加工機床的工作臺等。廣義上,執(zhí)行器還包括導軌等運動支撐部件,對定位精度起著關鍵作用。
這種控制方法只控制工業(yè)機器人終端執(zhí)行器在工作空間中某些指定離散點的位置和姿態(tài)。在控制中,只要求工業(yè)機器人在相鄰點之間快速、準確地運動,而不要求目標點的軌跡到達目標點。定位精度和運動所需時間是該控制方法的兩個主要技術指標。該控制方法具有實現簡單、定位精度低的特點。因此,它常用于電路板上元件的裝卸、裝卸、點焊和放置,只要求終端執(zhí)行器的位置和姿態(tài)在目標點準確。該方法相對簡單,但很難達到2~3μm的定位精度。
2.連續(xù)軌跡控制方式
這種控制方法是連續(xù)控制工業(yè)機器人末端執(zhí)行器在工作空間中的位置和姿態(tài),要求其嚴格按照預定的軌跡和速度在一定的精度范圍內運動,且速度可控,軌跡平滑,運動穩(wěn)定,以完成操作任務。其中,軌跡精度和運動平穩(wěn)性是兩個最重要的指標。
工業(yè)機器人的關節(jié)連續(xù)、同步地運動,工業(yè)機器人的末端執(zhí)行器可以形成連續(xù)的軌跡。這種控制方法的主要技術指標是工業(yè)機器人末端執(zhí)行器的軌跡跟蹤精度和穩(wěn)定性,通常用于弧焊、噴漆、脫毛和檢測機器人。
3.力控制模式
當機器人完成一些與環(huán)境有關的任務,如磨削和裝配時,簡單的位置控制會導致位置誤差過大,對零件或機器人造成傷害。當機器人在這種受運動限制的環(huán)境中運動時,往往需要結合能力控制才能使用,此時它們必須使用(扭矩)伺服模式。這種控制方法的原理與位置伺服控制基本相同,只是輸入和反饋不是位置信號,而是力(力矩)信號,因此系統(tǒng)必須有一個強大的轉矩傳感器。有時,自適應控制也是利用接近、滑動等傳感功能進行的。
4.智能控制方式
機器人的智能控制是通過傳感器獲取周圍環(huán)境的知識,并根據自身的內部知識庫做出相應的決策。采用智能控制技術,使機器人具有較強的環(huán)境適應性和自學習能力。智能控制技術的發(fā)展依賴于人工智能的迅速發(fā)展,如人工神經網絡、遺傳算法、遺傳算法、專家系統(tǒng)等。也許這種控制方式,工業(yè)機器人真的有"人工智能"著陸的味道,也是最難控制的,除了算法之外,還嚴重依賴于部件的精度。
點控制系統(tǒng)實際上是一種位置伺服系統(tǒng),它們的基本結構和組成基本相同,但重點不同,控制的復雜性也不同。點位控制系統(tǒng)一般包括最終的機械執(zhí)行器、機械傳動機構、功率元件、控制器、位置測量裝置等,機械執(zhí)行機構是完成功能要求的動作部件,如焊接機器人的機械手、數控加工機床的工作臺等。廣義上,執(zhí)行器還包括導軌等運動支撐部件,對定位精度起著關鍵作用。
這種控制方法只控制工業(yè)機器人終端執(zhí)行器在工作空間中某些指定離散點的位置和姿態(tài)。在控制中,只要求工業(yè)機器人在相鄰點之間快速、準確地運動,而不要求目標點的軌跡到達目標點。定位精度和運動所需時間是該控制方法的兩個主要技術指標。該控制方法具有實現簡單、定位精度低的特點。因此,它常用于電路板上元件的裝卸、裝卸、點焊和放置,只要求終端執(zhí)行器的位置和姿態(tài)在目標點準確。該方法相對簡單,但很難達到2~3μm的定位精度。
2.連續(xù)軌跡控制方式
這種控制方法是連續(xù)控制工業(yè)機器人末端執(zhí)行器在工作空間中的位置和姿態(tài),要求其嚴格按照預定的軌跡和速度在一定的精度范圍內運動,且速度可控,軌跡平滑,運動穩(wěn)定,以完成操作任務。其中,軌跡精度和運動平穩(wěn)性是兩個最重要的指標。
工業(yè)機器人的關節(jié)連續(xù)、同步地運動,工業(yè)機器人的末端執(zhí)行器可以形成連續(xù)的軌跡。這種控制方法的主要技術指標是工業(yè)機器人末端執(zhí)行器的軌跡跟蹤精度和穩(wěn)定性,通常用于弧焊、噴漆、脫毛和檢測機器人。
3.力控制模式
當機器人完成一些與環(huán)境有關的任務,如磨削和裝配時,簡單的位置控制會導致位置誤差過大,對零件或機器人造成傷害。當機器人在這種受運動限制的環(huán)境中運動時,往往需要結合能力控制才能使用,此時它們必須使用(扭矩)伺服模式。這種控制方法的原理與位置伺服控制基本相同,只是輸入和反饋不是位置信號,而是力(力矩)信號,因此系統(tǒng)必須有一個強大的轉矩傳感器。有時,自適應控制也是利用接近、滑動等傳感功能進行的。
4.智能控制方式
機器人的智能控制是通過傳感器獲取周圍環(huán)境的知識,并根據自身的內部知識庫做出相應的決策。采用智能控制技術,使機器人具有較強的環(huán)境適應性和自學習能力。智能控制技術的發(fā)展依賴于人工智能的迅速發(fā)展,如人工神經網絡、遺傳算法、遺傳算法、專家系統(tǒng)等。也許這種控制方式,工業(yè)機器人真的有"人工智能"著陸的味道,也是最難控制的,除了算法之外,還嚴重依賴于部件的精度。
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