機器人控制器的主要功能_機器人控制器存在的問題有哪些

　　機器人 控制器的主要功能

　　機器人控制器是機器人的重要組成部分，用于對操作機的控制，以完成特定的工作任務(wù)，其基本功能如下。

　　1·記憶功能：存儲作業(yè)順序、運動路徑、運動方式、運動速度和與生產(chǎn)工藝有關(guān)的信息。

　　2·示教功能：離線編程，在線示教，間接示教。在線示教包括示教盒和導(dǎo)引示教兩種。

　　3·與外圍設(shè)備聯(lián)系功能：輸入和輸出接口、通信接口、網(wǎng)絡(luò)接口、同步接口。

　　4·坐標設(shè)置功能：有關(guān)節(jié)、絕對、工具、用戶自定義四種坐標系。

　　5·人機接口：示教盒、操作面板、顯示屏。

　　6·傳感器接口：位置檢測、視覺、觸覺、力覺等。

　　7·位置伺服功能：機器人多軸聯(lián)動、運動控制、速度和加速度控制、動態(tài)補償?shù)取?/p>

　　8·故障診斷安全保護功能：運行時系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視、故障狀態(tài)下的安全保護和故障自診斷。

　　機器人控制器存在的問題有哪些

　　隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和社會的進步，對機器人的性能提出更高的要求。智能機器人技術(shù)的研究已成為機器人領(lǐng)域的主要發(fā)展方，如各種精密裝配機器人，位置混合控制機器人，多肢體協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)以及先進制造系統(tǒng)中的機器人的研究等。相應(yīng)的，對機器人控制器的性能也提出了更高的要求。但是，機器人自誕生以來，特別是工業(yè)機器人所采用的控制器基本上都是開發(fā)者基于自己的獨立結(jié)構(gòu)進行開發(fā)的，采用專用計算機、專用機器人語言、專用操作系統(tǒng)、專用微處理器。這樣的機器人控制器已不能滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的要求。

　　綜合起來，現(xiàn)有機器人控制器存在很多問題，如：

　?。?）開放性差局限于“專用計算機、專用機器人語言、專用微處理器”的封閉式結(jié)構(gòu)，封閉的控制器結(jié)構(gòu)使其具有特定的功能、適應(yīng)于特定的環(huán)境，不便于對系統(tǒng)進行擴展和改進。

　?。?）軟件獨立性差軟件結(jié)構(gòu)及其邏輯結(jié)構(gòu)依賴于處理器硬件，難以在不同的系統(tǒng)間移植。

　　（3）容錯性差由于并行計算中的數(shù)據(jù)相關(guān)性、通訊及同步等內(nèi)在特點，控制器的容錯性能變差，其中一個處理器出故障可能導(dǎo)致整個系統(tǒng)的癱瘓。

　?。?）擴展性差目前。機器人控制器的研究著重于從關(guān)節(jié)這一級來改善和提高系統(tǒng)的性能。由于結(jié)構(gòu)的封閉性，難以根據(jù)需要對系統(tǒng)進行擴展，如增加傳感器控制等功能模塊。

　　總起來看，前面提到的無論串行結(jié)構(gòu)還是并行結(jié)構(gòu)的機器人控制器都不是開放式結(jié)構(gòu)，無論從軟件還是硬件都難以擴充和更改，例如，商品化的 Mo toman機器人的控制器是不開放的，用戶難以根據(jù)自己需要對其修改、擴充功能，通常的做法是對其詳細解剖分析，然后對其改造。

　　機器人控制器的展望

　　隨著機器人控制技術(shù)的發(fā)展，針對結(jié)構(gòu)封閉的機器人控制器的缺陷，開發(fā)“具有開放式結(jié)構(gòu)的模塊化、標準化機器人控制器”是當前機器人控制器的一個發(fā)展方向。近幾年，日本、美國和歐洲一些國家都在開發(fā)具有開放式結(jié)構(gòu)的機器人控制器，如日本安川公司基于PC開發(fā)的具有開放式結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)功能的機器人控制器，我國863計劃智能機器人主題也已對這方面的研究立項。

　　開放式結(jié)構(gòu)機器人控制器是指：控制器設(shè)計的各個層次對用戶開放，用戶可以方便的擴展和改進其性能，其主要思想是：

　　（1）利用基于非封閉式計算機平臺的開發(fā)系統(tǒng)，有效利用標準計算機平臺的軟、硬件資源為控制器擴展創(chuàng)造條件。

　　（2）利用標準的操作系統(tǒng)，采用標準操作系統(tǒng)和控制語言，從而可以改變各種專用機器人語言并存且互不兼容的局面。

　?。?）采用標準總線結(jié)構(gòu)，使得為擴展控制器性能而必須的硬件，如各種傳感器，I/O板、運動控制板可以很容易的集成到原系統(tǒng)。

　?。?）利用網(wǎng)絡(luò)通訊，實現(xiàn)資源共享或遠程通訊。目前，幾乎所有的控制器都沒有網(wǎng)絡(luò)功能，利用網(wǎng)絡(luò)通訊功能可以提高系統(tǒng)變化的柔性，我們可以根據(jù)上述思想設(shè)計具有開放式結(jié)構(gòu)的機器人控制器，而且設(shè)計過程中要盡可能做到模塊化。模塊化是系統(tǒng)設(shè)計和建立的一種現(xiàn)代方法，按模塊化方法設(shè)計，系統(tǒng)由多種功能模塊組成，各模塊完整而單一，這樣建立起來的系統(tǒng)，不僅性能好、開發(fā)周期短而且成本較低。模塊化還使系統(tǒng)開放，易于修改、重構(gòu)和添加配置功能。