#学习笔记 #机器人控制系统 #机器人理论

机器人控制系统的各种组成

  • 控制系统硬件组成部分
    • 传感部分:收集机器人内部外部信息
    • 控制装置:处理信息,执行控制算法,产生控制指令,将信息处理并转化为实际指令的过程
    • 伺服驱动部分:机器人进行操作
  • 控制系统的特点
    • 与机构运动学与动力学密切相关
    • 机器人有至少3到5个自由度,每个自由度包含一个伺服系统,必须将其协调
    • 描述机器人状态与运动的数学模型是非线性模型,变量间还存在耦合
    • 机器人的动作往往有多种解,因此存在最优解,要选择最优解可以利用人工智能
  • 机器人的控制方式
    • 定位控制方式
      定位控制方式关键在于点,将末端工具定位到某个精确的点当中,对路径的要求并不高,即点位式(PTP)控制,例如印制电路板上面安插元件,专注于在某个点上进行工作。但是要是想做到2~3μm的定位精度还是很困难
    • 路径控制方式
      与PTP的本质差别在于其路径可以连续地来控制,往往复杂的路径都可以用直线、圆弧、抛物线、椭圆以及其他的函数通过插补的方式按照时序组合得到
    • 力与力矩控制方式
      这种与位置伺服控制的原理类似,只不过反馈量是力信号,那就要用力或者是力矩传感器

机器人控制系统的基本原理

  1. 示教:告诉计算机让机器人去做什么
  2. 机器人控制系统的计算:负责管理机器人系统,信息处理,规划轨迹。是最核心的过程
  3. 伺服驱动:把处理出来的机器人控制策略变成驱动信号
  4. 传感:用传感器保证机器人正常工作,还便于计算机监控运行情况