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机器人控制系统构造

作者: 编纂: 泉源: 公布日期: 2017.12.12
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天曜电机小编为人人提高,机器人控制系统按其掌握体式格局可分为三类。1.集中控制体系(CetralizedCotrolSytem):用一台计算机真…

天曜电机小编为人人提高,新葡京8455手机版按其掌握体式格局可分为三类。

1.集中控制体系(Centralized Control System ):用一台计算机实现悉数掌握功用,构造简朴,本钱低,但及时性差,难以扩大,正在晚期的机器人中常接纳这类构造。

基于PC 的集中控制体系里,充分利用了PC 资本开放性的特性,能够实现很好的开放性:多种掌握卡,传感器装备等皆能够经由过程尺度PCI插槽或经由过程尺度串口、并口集成到控制系统中。

集中式控制系统的长处是:硬件本钱较低,便于信息的采集和剖析,易于实现体系的最优掌握,整体性取和谐性较好,基于PC 的体系硬件扩大较为轻易。

其瑕玷也不言而喻:体系掌握缺少灵活性,掌握伤害轻易集中,一旦泛起毛病,其影响里广,结果严峻;因为产业机器人的及时性要求很下,当体系停止大量数据盘算,会低落体系及时性,体系对多义务的相应才能也会取体系的及时性相抵触;另外,体系连线庞大,会低落体系的可靠性。

2.主从控制系统:接纳主、从两级处理器实现体系的悉数掌握功用。主CPU实现管理、坐标变更、轨迹天生和体系自诊断等;从CPU实现所有枢纽的行动掌握。其组成框图,如图3所示。主从掌握体式格局体系及时性较好,适于高精度、高速度掌握,但其体系扩展性较差,维修难题。

3.疏散控制系统(Distribute Control System ):按体系的性子和体式格局将体系掌握分红几个模块,每个模块各有差别的掌握义务和掌握战略,各形式之间能够是主从干系,也能够是同等干系。这类体式格局及时性好,易于实现高速、高精度掌握,易于扩大,可实现智能掌握,是现在盛行的体式格局,其掌握框图如图4所示。

其重要头脑是“疏散掌握,集中管理”,即体系对其总体目标和义务能够停止综合和谐和分派,并经由过程子系统的和谐事情去完成掌握义务,全部体系正在功用、逻辑和物理等方面都是疏散的,以是DCS 体系又称为集散控制系统或疏散控制系统。

这类构造中,子系统是由控制器和差别被控工具或装备组成的,各个子系统之间经由过程网络等互相通信。分布式掌握构造供应了一个开放、及时、准确的机器人控制系统。分布式体系中常接纳两级掌握体式格局。

两级分布式控制系统,一般由上位机、下为机和网络构成。上位机能够停止差别的轨迹计划和掌握算法,下位机停止插补细分、掌握优化等的研讨和实现。上位机和下位机经由过程通信总线互相和谐事情,这里的通信总线能够是RS-232、RS-485、EEE-488 和USB 总线等情势。

如今,以太网和现场总线技术的生长为机器人供应了更快速、稳固、有用的通信效劳。尤其是现场总线,它应用于消费现场、正在微机化丈量掌握装备之间实现双向多结点数字通信,从而构成了新型的网络集成式齐散布控制系统—现场总线控制系统FCS ( Filed bus Control System )。

正在工场消费网络中,将能够经由过程现场总线衔接的装备统称为“现场装备/仪表”。从系统论的角度来讲,产业机器人作为工场的消费装备之一,也能够归纳为现场装备。

正在机器人体系中引入现场总线技术后,更有利于机器人正在工业生产情况中的集成。

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分布式控制系统的长处在于:体系灵活性好,控制系统的危险性低落,接纳多处理器的疏散掌握,有利于体系功用的并行实行,进步体系的处置惩罚效力,收缩相应工夫。

关于具有多自由度的产业机器人而言,集中控制对各个掌握轴之间的藕合干系处置惩罚得很好,能够很简朴的停止赔偿。然则,当轴的数目增添到使掌握算法变得很庞大时,其掌握机能会恶化。并且,当体系中轴的数目或掌握算法变得很庞大时,可能会致使体系的从新设想。与之比拟,分布式构造的每个活动轴皆由一个控制器处置惩罚,那意味着,体系有较少的轴间祸合和较下的体系重构性。

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