關(guān)于機器人,許多人都跟我說過,為什么機器人它會聽指揮,關(guān)于機器人,除了它的外形,其他什么都不知道,許多人的興趣都在于機器人能夠像人類一樣,成為地球上十分有智慧的“人”,如果你真的很想解開疑問,能夠細看我們今日的論題:機器人操控技術(shù)詳解。
機器人操控體系的特點
機器人的結(jié)構(gòu)選用空間開鏈接結(jié)構(gòu),其各個關(guān)節(jié)的運動是獨立的,為了完結(jié)末端點的運動軌道,需要多關(guān)節(jié)的運動和諧。所以,其操控體系要比普通的操控體系復(fù)雜得多,具有以下幾個特點:
1、機器人的操控與結(jié)構(gòu)運動學(xué)及動力學(xué)密切相關(guān)。機器人手爪的狀況能夠在各種坐標下進行描繪,根據(jù)需要選擇不同的參考坐標系并做恰當(dāng)?shù)淖鴺烁膿Q;
2、經(jīng)常要求解運動的正問題和逆問題,除此之外還要考慮慣性力、外力(包含重力)、哥氏力、向心力的影響。
3、一個簡略的機器人也至少有3~5個自由度,比較復(fù)雜的機器人有十幾個,乃至幾十個自由度.每個自由度一般包含一個伺服機構(gòu),它們有必要和諧起來,組成一個多變量操控體系。
4、把多個獨立的伺服體系有機地和諧起來,使其按照人的意志行動,乃至賦予機器人一定的智能,這個任務(wù)只能是由計算機來完結(jié)。因而,機器人操控體系有必要是一個計算機體系。
5、描繪機器人狀況和運動的數(shù)學(xué)模型是一個非線性模型,隨著狀況的不同和外力的改變,其參數(shù)也在改變,各變量之間還存在耦合。
6?、機器人的運動能夠通過不同的方法和途徑來完結(jié),因而,存在一個“最優(yōu)”的問題。較高檔的機器人能夠用人工智能的辦法,用計算機建立起巨大的信息庫,憑借信息庫進行操控、決議計劃、管理和操作。
傳統(tǒng)的主動機械是以自身的動作未要點,而工業(yè)機器人的操控體系更側(cè)重本體與操作對象的相互關(guān)系。
所以,機器人操控體系是一個與運動學(xué)和動力學(xué)原理密切相關(guān)的、有耦合的、非線性的多變量操控體系。
隨著實踐作業(yè)情況的不同,能夠有各種不同的操控方法,從簡略的編程主動化、微處理機操控到小型計算機操控等等。
機器人的操控體系的特性和基本要求
要對機器人施行杰出的操控,了解被控的特性是很重要的,從我們了解到的機器人動力學(xué)來說,具有以下特性:
1、機器人實質(zhì)是一個非線性體系。引起機器人非線性的因素許多,結(jié)構(gòu)方面、傳動件、驅(qū)動元件等都會引起體系的非線性。
2、各關(guān)節(jié)間具有耦合的作用,表現(xiàn)為某一個關(guān)節(jié)的運動。會對其他關(guān)節(jié)發(fā)生動力效應(yīng),使得每一個關(guān)節(jié)都要承受其他關(guān)節(jié)運動所發(fā)生的擾動。
3、是一個時變體系,動力學(xué)參數(shù)隨著關(guān)節(jié)運動方位的改變而改變。
從運用的角度來看,機器人是一種特別的主動化設(shè)備,對它的操控有如下特點和要求:
1、多軸運動和諧操控,以發(fā)生要求的作業(yè)軌道。由于機器人的手部運動是一切關(guān)節(jié)運動的合成運動,要使手部按照設(shè)定的規(guī)則運動,就有必要很好地操控各關(guān)節(jié)和諧動作,包含運動軌道,動作時序等多方面地和諧。
2、較高的方位精度,很大的調(diào)速規(guī)模
3、體系的靜差率要小
4、各關(guān)節(jié)的速度誤差系數(shù)應(yīng)盡量共同
5、方位無超調(diào),動態(tài)響應(yīng)盡量快
6、需選用加(減)速操控
8、從體系成本來看,要求盡可能地降低體系的硬件成本,更多地選用軟件伺服的辦法來完善操控體系的功用
機器人的操控方法
工業(yè)機器人操控方法的分類沒有一致的標準:
A、機器人動作操控方法
a、機器人運動操控方法
(1.機器人方位操控方法:定位操控方法—固定方位方法、多點方位方法、伺服操控方法;途徑操控方法:連續(xù)軌道操控、點到點操控)
(2.機器人速度操控方法:速度操控方法—固定速度操控,可變速度操控;加速度操控方法—固定加速度操控方法,可變加速度操控)
(3.機器人力操控方法)
b、機器人動作順序操控方法
B.機器人示教操控方法
(1.用實踐機器人示教:直接示教法——功率級脫離示教,伺服級接通示教;遙控示教法——示教盒示教法、操縱桿示教法、主從方法示教)
(2.不用機器人示教:間接示教法——模型機器人示數(shù)、專用工具示數(shù);離線示教法——數(shù)值輸入示數(shù)、圖形示數(shù)、軟件言語示教)
機器人操控體系結(jié)構(gòu)和作業(yè)原理
一個工業(yè)機器人體系通常分為機構(gòu)本體和操控體系兩大部分。構(gòu)成機器人操控體系的要素主要有計算機硬件體系及操作操控軟件、輸入/輸出設(shè)備及裝置、驅(qū)動器體系、傳感器體系。
工業(yè)機器人的操控體系是機器人的重要組成部分,以完結(jié)待定的作業(yè)任務(wù),基本功用有:
1、回憶功用
2、示教功用
3、與外圍設(shè)備聯(lián)系功用
4、坐標設(shè)置功用
5、人機接口
6、傳感器接口
7、方位伺服功用
8、故障診斷安全保護功用
當(dāng)然,還有許多關(guān)于機器人操控的常識,比方:機器人單關(guān)節(jié)方位伺服操控、機器人力操控、機器人模具零配件智能操控等等。