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工业机器人

技术基砒

第5章工业机器人控制系统

5.1工机器控系统述

业人制概

录

目

CONTENT2制

5.工业机器人的控方式

1掌握工业机器人控制系统的功能和特点

CLID工业机器人控制系统概述

5.1.1工业机器人控制系统的功能

工业机器人控制系统的控制过程如图所示，其功能通常有示教再现和运

动控制两种

图54工业机器人控制过程图

1.示教再现功能

示教再现功能是指示教人员预先将机器人作业的各项运动参数教给机器人，

在示教的过程中，工业机器人控制系统的记忆装置将所教的操作过程自动地记录

在存储器中当需要机器人工作时，机器人的控制系统便调用存储器中存储的各

项数据，使机器人再现示教过的操作过程，由此机器人即可完成要求的作业任务

1

2.运动控制功能

运动控制功能是指通过对机器人末端执行器在空间的位姿、速度、加速度等项的

控制，使机器人末端执行器按照任务要求进行动作，最终完成给定的作业任务

⑤知识角r运动控制功能与示教再现功能的区别

在示教再现控制中，机器人末端执行器的各项运动参数是由示教人员

教给它的，其精度取决于示教人员的熟练程度；而在运动控制中，机器

人末端执行器的各项运动参数是由机器人的控制系统经过运算得来的，

且在工作人员不能示教的情况下，通过编程指令仍然可以控制机器人完

成给定的作业任务

5.1.2工业机器人控制系统的特点

(1)工业机器人的控制与机构运动学及动力学密切相关

(2)工业机器人的控制系统是一个多变量控制系统

(3)工业机器人控制系统必须是一个计算机控制系统

(4)控制机器人仅利用位置闭环是不够的，还要利用速度甚至加速度闭环

(5)机器人的控制需要根据传感器和模式识别的方法获得对象及环境的工

况，按照给定的指标要求，自动地选择最正确的控制规律

5.1.3工业机器人控制系统的组成

工业机器人控制系统主要由控制计算机、示教盒、操作面板、硬盘和软盘存储器、

数字和模拟量输入/输出接口、打印机接口、传感淤接口、轴控制器、辅助设备控制

接口、通信接口、网络接口等组成，如图5・2所示

打和机幡”

图5・2工业机器人控制系统的组成

5.1.4工业机器人控制系统的结构

在控制结构上，大局部工业机器人采用两级计算机控制笫一级微型计算机控制

器上（位机）担负系统监控、作业管理和实时插补任务，由于运算工作量大、数据

多，所以大都采用16位以上的计算机第一级计算机运算结果作为FI标指令传输到

笫二级单片机运动控制器下（位机），经过计算处理后传输到各执行元件

1.集中控制结构

集中控制结构是用一台计算机实现全部控制功能，构简单、本钱低，但实时

性差，难以扩展

机器人机构部

集中控制计算机

微机

-

操作盘控制