Kännetecken för robotens styrsystem
Robotens struktur antar den rumsliga öppna länkstrukturen, och varje leds rörelse är oberoende. För att förverkliga slutpunktens rörelsebana behövs rörelsekoordinering av flera leder. Därför är dess kontrollsystem mycket mer komplext än det vanliga kontrollsystemet, med följande egenskaper:
1. Robotstyrning är nära relaterad till strukturell kinematik och dynamik. Tillståndet för robothanden kan beskrivas i en mängd olika koordinater. Enligt behovet av att välja olika referenskoordinatsystem och göra lämplig koordinattransformation;
2. Det krävs ofta för att lösa framåt- och inversproblemen med rörelse. Dessutom är det också nödvändigt att överväga inverkan av tröghetskrafter, yttre krafter (inklusive gravitation), Corioliskrafter och centritiska krafter.
3, en enkel robot har också minst 3 till 5 grader av frihet, mer komplexa robotar har mer än ett dussin, eller till och med dussintals frihetsgrader. Varje frihetsgrad innehåller i allmänhet en servomekanism, som måste koordineras för att bilda ett multivariabelt styrsystem.
4. Organiskt koordinera flera oberoende servosystem för att få dem att agera enligt mänsklig vilja, och till och med ge roboten viss intelligens. Denna uppgift kan endast utföras av datorn. Därför måste robotens styrsystem vara ett datorsystem.
5 är den matematiska modellen som beskriver robotens tillstånd och rörelse en olinjär modell, med olika tillstånd och förändringar i yttre krafter, dess parametrar förändras också, och det finns fortfarande kopplingar mellan variablerna.
6 kan rörelsen av roboten åstadkommas på olika sätt och vägar, därför finns det ett "optimalt" problem. Avancerade robotar kan med hjälp av artificiell intelligens-metoder etablera en enorm informationsbas med datorer, med hjälp av informationsbasen för kontroll, beslutsfattande, förvaltning och drift.
Traditionella automatiska maskiner är inte fokuserade på sin egen handling, medan styrsystemet för industrirobot fokuserar mer på förhållandet mellan kroppen och operationsobjektet.
Därför är robotstyrsystemet ett kopplat, olinjärt multivariabelt styrsystem som är nära relaterat till kinematik och dynamikprinciper.
Eftersom den faktiska arbetssituationen är olika kan det finnas en mängd olika styrmetoder, från enkel programmeringsautomation, mikroprocessorstyrning till smådatorstyrning och så vidare.
Robotens styrsystems egenskaper och grundläggande krav
För att implementera en god kontroll av roboten är det viktigt att känna till egenskaperna hos den kontrollerade roboten, och vad vi vet om robotens dynamik har den följande egenskaper:
1. Kärnan i robot är ett olinjärt system. Det finns många faktorer som orsakar robotens olinjäritet, såsom struktur, transmissionsdelar, drivkomponenter och så vidare.
2. Det finns en kopplingseffekt mellan lederna, vilket visar sig som en viss leds rörelse. Det kommer att uppstå dynamiska effekter på andra leder, så att varje led måste bära den störning som orsakas av andra leders rörelser.
3, är ett tidsvarierande system, och de dynamiska parametrarna ändras med läget för ledrörelsen.
Ur användningssynpunkt är roboten en speciell automationsutrustning, och dess kontroll har följande egenskaper och krav:
1, fleraxlig rörelsekoordinationskontroll för att generera den nödvändiga arbetsbanan. Eftersom robotens handrörelse är syntesen av all ledrörelse, för att få handen att röra sig enligt den fastställda lagen, är det nödvändigt att kontrollera koordinationen av varje led, inklusive rörelsebana, handlingssekvens och andra aspekter av koordination.
2, hög positionsnoggrannhet, stort hastighetsområde
3. Systemets statiska felfrekvens bör vara liten
4. Hastighetsfelskoefficienten för varje led bör vara så konsekvent som möjligt
5, placera ingen överskjutning, dynamisk respons så snabbt som möjligt
6, måste använda plus (minus) hastighetskontroll
7, ur operativ synvinkel krävs att styrsystemet har ett bra gränssnitt mellan människa och maskin, så långt det är möjligt för att minska kraven på operatören
8. Ur ett systemkostnadsperspektiv krävs det att sänka systemets hårdvarukostnad så mycket som möjligt, och fler mjukvaruservometoder används för att förbättra kontrollsystemets prestanda
Robotkontrollläge:
Det finns ingen enhetlig standard för klassificering av industrirobotstyrningsläge:
1. Robothandlingskontrollläge
2. Robotrörelsestyrningsläge
(1. Robotpositionskontrollläge: positioneringskontrollläge - fast positionsläge, flerpunktslägesläge, servokontrollläge; Banstyrningsläge: kontinuerlig banakontroll, punkt-till-punktkontroll)
(2. Robothastighetskontrollläge: hastighetskontrollläge - fast hastighetskontroll, variabel hastighetskontroll; Accelerationskontrollläge - fast accelerationskontrollläge, variabel accelerationskontrollläge)
(3. Kontrollläge för robotkraft)
Robothandlingssekvenskontrollläge
3. Robotinlärningskontrollläge
(1. Undervisning med faktisk robot: direkt undervisningsmetod - effektnivån är separerad från undervisningen, och servonivån är kopplad till undervisningen; Fjärrstyrd undervisningsmetod - undervisningsmetod för undervisningslåda, undervisningsmetod med joystick, undervisningsmetod master-slav)
(2. Ingen robotundervisning: indirekt undervisningsmetod - modellrobotnummer, specialverktygsnummer; Offline undervisningsmetod -- numerisk inmatning som visar, grafisk visning, programvaruspråkundervisning)
Robotstyrsystems struktur och arbetsprincip
Ett industrirobotsystem är vanligtvis uppdelat i två delar: mekanismkroppen och styrsystemet. Delarna av robotstyrsystem inkluderar huvudsakligen datorhårdvarusystem och driftkontrollmjukvara, in-/utgångsutrustning och enheter, drivsystem, sensorsystem.
Industrirobotens styrsystem är en viktig del av roboten för att slutföra uppgiften som ska fastställas. De grundläggande funktionerna är:
1. Minnesfunktion
2. Undervisningsfunktion
3, med kringutrustning kontaktfunktion
4, koordinatinställningsfunktion
5, människa-maskin-gränssnitt
6. Sensorgränssnitt
7. Positionera servofunktion
8. Feldiagnos och säkerhetsskyddsfunktion