Característiques del sistema de control del robot
L'estructura del robot adopta l'estructura d'enllaç obert espacial i el moviment de cada articulació és independent. Per tal de realitzar la trajectòria de moviment del punt final, es necessita la coordinació de moviment de múltiples articulacions. Per tant, el seu sistema de control és molt més complex que el sistema de control ordinari, amb les característiques següents:
1. El control del robot està estretament relacionat amb la cinemàtica i la dinàmica estructurals. L'estat de la mà del robot es pot descriure en diverses coordenades. Segons la necessitat de triar un sistema de coordenades de referència diferent i fer la transformació de coordenades adequada;
2. Sovint es requereix per resoldre els problemes de moviment directe i invers. A més, també cal tenir en compte la influència de les forces inercials, les forces externes (inclosa la gravetat), les forces de Coriolis i les forces centrítiques.
3, un robot senzill també té almenys 3 a 5 graus de llibertat, els robots més complexos tenen més d'una dotzena, o fins i tot desenes de graus de llibertat. Cada grau de llibertat conté generalment un servomecanisme, que s'ha de coordinar per formar un sistema de control multivariable.
4. Coordinar orgànicament múltiples servosistemes independents per fer-los actuar segons la voluntat humana, i fins i tot donar al robot certa intel·ligència. Aquesta tasca només la pot realitzar l'ordinador. Per tant, el sistema de control del robot ha de ser un sistema informàtic.
5, el model matemàtic que descriu l'estat i el moviment del robot és un model no lineal, amb diferents estats i canvis en les forces externes, els seus paràmetres també estan canviant i encara hi ha acoblament entre les variables.
6, el moviment del robot es pot aconseguir de diferents maneres i camins, per tant, hi ha un problema "òptim". Els robots avançats poden utilitzar mètodes d'intel·ligència artificial per establir una gran base d'informació amb ordinadors, amb l'ajuda de la base d'informació per al control, la presa de decisions, la gestió i el funcionament.
La maquinària automàtica tradicional no es centra en la seva pròpia acció, mentre que el sistema de control del robot industrial se centra més en la relació entre el cos i l'objecte d'operació.
Per tant, el sistema de control del robot és un sistema de control multivariable acoblat i no lineal estretament relacionat amb els principis de cinemàtica i dinàmica.
Com que la situació real del treball és diferent, hi pot haver una varietat de mètodes de control diferents, des de l'automatització de programació senzilla, el control de microprocessadors fins al control d'ordinadors petits, etc.
Les característiques i requisits bàsics del sistema de control del robot
Per implementar un bon control del robot, és important conèixer les característiques del robot controlat, i pel que sabem de la dinàmica del robot, té les propietats següents:
1. L'essència del robot és un sistema no lineal. Hi ha molts factors que causen la no linealitat del robot, com ara l'estructura, les peces de transmissió, els components de conducció, etc.
2. Hi ha un efecte d'acoblament entre les articulacions, que es manifesta com el moviment d'una determinada articulació. Hi haurà efectes dinàmics sobre les altres articulacions, de manera que cada articulació ha de suportar les pertorbacions provocades pel moviment d'altres articulacions.
3, és un sistema que varia en el temps i els paràmetres dinàmics canvien amb la posició del moviment conjunt.
Des del punt de vista d'ús, el robot és un equip d'automatització especial, i el seu control té les següents característiques i requisits:
1, control de coordinació de moviment multi-eix per generar la trajectòria de treball necessària. Com que el moviment de la mà del robot és la síntesi de tots els moviments articulars, per tal de fer que la mà es mogui d'acord amb la llei establerta, cal controlar la coordinació de cada articulació, inclosa la trajectòria del moviment, la seqüència d'acció i altres aspectes de la coordinació.
2, alta precisió de posició, gran rang de velocitat
3. La taxa d'error estàtic del sistema ha de ser petita
4. El coeficient d'error de velocitat de cada unió ha de ser el més coherent possible
5, posició sense sobrepassar, resposta dinàmica el més ràpid possible
6, cal utilitzar el control de velocitat més (menys).
7, des del punt de vista operatiu, el sistema de control ha de tenir una bona interfície home-màquina, en la mesura del possible per reduir els requisits per a l'operador
8. Des de la perspectiva del cost del sistema, cal reduir el cost del maquinari del sistema tant com sigui possible i s'utilitzen més mètodes de servoprogramari per millorar el rendiment del sistema de control
Mode de control del robot:
No hi ha cap estàndard unificat per a la classificació del mode de control de robot industrial:
1. Mode de control d'acció del robot
2. Mode de control de moviment del robot
(1. Mode de control de posició del robot: mode de control de posicionament - mode de posició fixa, mode de posició multipunt, mode de control servo; Mode de control de ruta: control de trajectòria contínua, control punt a punt)
(2. Mode de control de velocitat del robot: mode de control de velocitat - control de velocitat fixa, control de velocitat variable; Mode de control d'acceleració - mode de control d'acceleració fixa, mode de control d'acceleració variable)
(3. Mode de control de la força del robot)
Mode de control de la seqüència d'acció del robot
3. Mode de control d'ensenyament del robot
(1. Ensenyament amb robot real: mètode d'ensenyament directe: el nivell de potència està separat de l'ensenyament i el nivell del servo està connectat a l'ensenyament; mètode d'ensenyament de control remot: mètode d'ensenyament de caixa d'ensenyament, mètode d'ensenyament de joystick, mètode d'ensenyament mestre-esclau)
(2. Sense ensenyament de robot: mètode d'ensenyament indirecte: número de model de robot, número d'eina especial; mètode d'ensenyament fora de línia -- mostra d'entrada numèrica, mostra gràfica, ensenyament d'idiomes de programari)
Estructura del sistema de control del robot i principi de funcionament
Un sistema de robot industrial normalment es divideix en dues parts: el cos del mecanisme i el sistema de control. Els elements del sistema de control del robot inclouen principalment el sistema de maquinari informàtic i el programari de control d'operacions, equips i dispositius d'entrada/sortida, sistema d'accionament, sistema de sensors.
El sistema de control del robot industrial és una part important del robot per completar la tasca a determinar. Les funcions bàsiques són:
1. Funció de memòria
2. Funció docent
3, amb funció de contacte d'equips perifèrics
4, funció de configuració de coordenades
5, interfície home-màquina
6. Interfície del sensor
7. Funció servo de posició
8. Diagnòstic d'errors i funció de protecció de seguretat