機器人是綜合了計算機、控制論、機構學、信息和傳感技術、人工智能、仿生學等多學科而形成的高新技術,是當代研究十分活躍,應用日益廣泛的領域。工業(yè)機器人應用情況,是一個國家工業(yè)自動化水平的重要標志。

 

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)機器人控制技術的主要任務就是控制工業(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。

 

關鍵技術包括:

 

(1)開放性模塊化的控制系統(tǒng)體系結構:采用分布式CPU計算機結構,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操作系統(tǒng)Linux上,采用分層和模塊化結構設計,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:硬件驅動層、核心層和應用層。三個層次分別面對不同的功能需求,對應不同層次的開發(fā),系統(tǒng)中各個層次內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:通過各種信息,對機器人故障進行診斷,并進行相應維護,是保證機器人安全性的關鍵技術。

 

(4)網(wǎng)絡化機器人控制器技術:當前機器人的應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。

 

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