机器人系统的功能组成分类运动方式及主体结构热收缩机

2019-12-04 12:53

机器人系统集成商处于机器人产业链的下游应用端,为终端客户提供应用解决方案,其负责工业机器人应用二次开发和周边自动化配套设备的集成,是工业机器人自动化应用的重要组成,只有机器人本体是不能完成任何工作的,需要通过系统集成之后才能为终端客户所用。那么对于机器人系统大家有多少了解呢?下面小编就为大家介绍一下机器人系统的功能、组成、分类、运动方式及主体结构。

机器人系统的功能

机器人控制系统是机器人的重要组成部分,用于对操作机的控制,以完成特定的工作任务,其基本功能如下:

1、记忆功能:存储作业顺序、运动路径、运动方式、运动速度和与生产工艺有关的信息;

2、示教功能:离线编程,在线示教,间接示教。在线示教包括示教盒和导引示教两种;

3、与外围设备联系功能:输入和输出接口、通信接口、网络接口、同步接口;

4、坐标设置功能:有关节、绝对、工具、用户自定义四种坐标系,人机接口:示教盒、操作面板、显示屏;

5、传感器接口:位置检测、视觉、触觉、力觉等;

6、位置伺服功能:机器人多轴联动、运动控制、速度和加速度控制、动态补偿等;

7、故障诊断安全保护功能:运行时系统状态监视、故障状态下的安全保护和故障自诊断。

机器人系统的组成

1、控制计算机:控制系统的调度指挥机构,一般为微型机、微处理器有32位、64位等,如奔腾系列CPU以及其他类型CPU;

2、示教盒:示教机器人的工作轨迹和参数设定,以及所有人机交互操作,拥有自己独立的CPU以及存储单元,与主计算机之间以串行通信方式实现信息交互;

3、操作面板:由各种操作按键、状态指示灯构成,只完成基本功能操作;

4、硬盘和软盘存储存:储机器人工作程序的外围存储器;

5、数字和模拟量输入输出:各种状态和控制命令的输入或输出;

6、打印机接口:记录需要输出的各种信息;

7、传感器接口:用于信息的自动检测,实现机器人柔顺控制,一般为力觉、触觉和视觉传感器;

8、轴控制器:完成机器人各关节位置、速度和加速度控制;

9、辅助设备控制:用于和机器人配合的辅助设备控制,如手爪变位器等;

10、通信接口:实现机器人和其他设备的信息交换,一般有串行接口、并行接口等;

11、网络接口:

①Ethernet接口:可通过以太网实现数台或单台机器人的直接PC通信,数据传输速率高达10Mbit/s,可直接在PC上用windows库函数进行应用程序编程之后,支持TCP/IP通信协议,通过Ethernet接口将数据及程序装入各个机器人控制器中;

②Fieldbus接口:支持多种流行的现场总线规格,如Device net、AB Remote I/O、Interbus-s、profibus-DP、M-NET等。

机器人系统的分类

1、程序控制系统:给每一个自由度施加一定规律的控制作用,机器人就可实现要求的空间轨迹;

2、自适应控制系统:当外界条件变化时,为保证所要求的品质或为了随着经验的积累而自行改善控制品质,其过程是基于操作机的状态和伺服误差的观察,再调整非线性模型的参数,一直到误差消失为止。这种系统的结构和参数能随时间和条件自动改变;

3、人工智能系统:事先无法编制运动程序,而是要求在运动过程中根据所获得的周围状态信息,实时确定控制作用。

机器人系统的运动方式

1、点位式:要求机器人准确控制末端执行器的位姿,而与路径无关;

2、轨迹式:要求机器人按示教的轨迹和速度运动;

3、控制总线:国际标准总线控制系统,采用国际标准总线作为控制系统的控制总线,如VME、MULTI-bus、STD-bus、PC-bus;

4、自定义总线控制系统:由生产厂家自行定义使用的总线作为控制系统总线;

5、编程方式:物理设置编程系统。由操作者设置固定的限位开关,实现起动,停车的程序操作,只能用于简单的拾起和放置作业;

6、在线编程:通过人的示教来完成操作信息的记忆过程编程方式,包括直接示教(即手把手示教)模拟示教和示教盒示教;

7、离线编程:不对实际作业的机器人直接示教,而是脱离实际作业环境,生成示教程序,通过使用高级机器人,编程语言,远程式离线生成机器人作业轨迹。

机器人系统的主体结构

1、集中控制系统:

用一台计算机实现全部控制功能,结构简单,成本低,但实时性差,难以扩展,在早期的机器人中常采用这种结构;

①基于PC 的集中控制系统里,充分利用了PC 资源开放性的特点,可以实现很好的开放性:多种控制卡,传感器设备等都可以通过标准PCI插槽或通过标准串口、并口集成到控制系统中。

②集中式控制系统的优点是:硬件成本较低,便于信息的采集和分析,易于实现系统的最优控制,整体性与协调性较好,基于PC 的系统硬件扩展较为方便。

2、主从控制系统:

采用主、从两级处理器实现系统的全部控制功能,主CPU实现管理、坐标变换、轨迹生成和系统自诊断等;从CPU实现所有关节的动作控制,其构成框图,主从控制方式系统实时性较好,适于高精度、高速度控制,但其系统扩展性较差,维修困难。

3、分散控制系统:

按系统的性质和方式将系统控制分成几个模块,每一个模块各有不同的控制任务和控制策略,各模式之间可以是主从关系,也可以是平等关系。这种方式实时性好,易于实现高速、高精度控制,易于扩展,可实现智能控制,是目前流行的方式。

以上是小编为大家介绍的机器人系统的功能、组成、分类、运动方式及主体结构。机器人本体是系统集成的中心,必须与行业应用相结合,系统集成是对机器人本体的二次开发,机器人本体的性能决定了系统集成的水平,国际品牌出于对本体的理解,更清楚怎样去做整合来充分发挥功能达到客户的需求,所以系统集成还是以国际品牌为核心,市场大小也是按汽车、3C电子、金属加工、物流等这样技术要求高、自动化程度高的行业向技术要求较低、自动化程度较低的行业排列。

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