Características do sistema de controle do robô
A estrutura do robô adota a estrutura de link aberto espacial e o movimento de cada junta é independente. Para realizar a trajetória de movimento do ponto final, é necessária a coordenação de movimento de múltiplas articulações. Portanto, seu sistema de controle é muito mais complexo do que o sistema de controle comum, com as seguintes características:
1. O controle do robô está intimamente relacionado à cinemática e dinâmica estrutural. O estado da mão do robô pode ser descrito em uma variedade de coordenadas. De acordo com a necessidade de escolher diferentes sistemas de coordenadas de referência e fazer a transformação de coordenadas apropriada;
2. Freqüentemente, é necessário resolver os problemas de movimento direto e inverso. Além disso, também é necessário considerar a influência das forças inerciais, forças externas (incluindo a gravidade), forças de Coriolis e forças centríticas.
3, um robô simples também tem pelo menos 3 a 5 graus de liberdade, robôs mais complexos têm mais de uma dúzia ou mesmo dezenas de graus de liberdade. Cada grau de liberdade geralmente contém um servomecanismo, que deve ser coordenado para formar um sistema de controle multivariável.
4. Coordene organicamente vários sistemas servo independentes para fazê-los agir de acordo com a vontade humana e até mesmo dar ao robô certa inteligência. Esta tarefa só pode ser concluída pelo computador. Portanto, o sistema de controle do robô deve ser um sistema de computador.
5, o modelo matemático que descreve o estado e o movimento do robô é um modelo não linear, com diferentes estados e mudanças nas forças externas, seus parâmetros também estão mudando, e ainda há acoplamento entre as variáveis.
6 , o movimento do robô pode ser realizado por diferentes caminhos e caminhos, portanto, existe um problema "ótimo". Robôs avançados podem usar métodos de inteligência artificial para estabelecer uma enorme base de informações com computadores, com a ajuda da base de informações para controle, tomada de decisão, gerenciamento e operação.
O maquinário automático tradicional não está focado em sua própria ação, enquanto o sistema de controle do robô industrial se concentra mais na relação entre o corpo e o objeto da operação.
Portanto, o sistema de controle do robô é um sistema de controle multivariável não linear acoplado, intimamente relacionado aos princípios cinemáticos e dinâmicos.
Como a situação real de trabalho é diferente, pode haver uma variedade de métodos de controle diferentes, desde automação de programação simples, controle de microprocessador até controle de computador pequeno e assim por diante.
As características e requisitos básicos do sistema de controle do robô
Para implementar um bom controle do robô, é importante conhecer as características do robô controlado e, pelo que sabemos sobre a dinâmica do robô, ele possui as seguintes propriedades:
1. A essência do robô é um sistema não linear. Existem muitos fatores que causam a não linearidade do robô, como estrutura, peças de transmissão, componentes de direção e assim por diante.
2. Existe um efeito de acoplamento entre as articulações, que se manifesta como o movimento de uma determinada articulação. Haverá efeitos dinâmicos em outras articulações, de modo que cada articulação terá que suportar a perturbação causada pelo movimento de outras articulações.
3, é um sistema variável no tempo e os parâmetros dinâmicos mudam com a posição do movimento da junta.
Do ponto de vista de uso, o robô é um equipamento especial de automação, e seu controle possui as seguintes características e requisitos:
1, controle de coordenação de movimento multi-eixo para gerar a trajetória de trabalho necessária. Como o movimento da mão do robô é a síntese de todos os movimentos das articulações, para fazer a mão se mover de acordo com a lei definida, é necessário controlar a coordenação de cada articulação, incluindo trajetória de movimento, sequência de ação e outros aspectos da coordenação.
2, alta precisão de posição, grande faixa de velocidade
3. A taxa de erro estático do sistema deve ser pequena
4. O coeficiente de erro de velocidade de cada junta deve ser o mais consistente possível
5, posição sem ultrapassagem, resposta dinâmica o mais rápido possível
6, precisa usar mais (menos) controle de velocidade
7, do ponto de vista operacional, o sistema de controle deve ter uma boa interface homem-máquina, tanto quanto possível para reduzir os requisitos para o operador
8. Do ponto de vista do custo do sistema, é necessário reduzir o custo de hardware do sistema tanto quanto possível, e mais métodos servo de software são usados para melhorar o desempenho do sistema de controle
Modo de controle do robô:
Não existe um padrão unificado para a classificação do modo de controle do robô industrial:
1. Modo de controle de ação do robô
2. Modo de controle de movimento do robô
(1. Modo de controle de posição do robô: modo de controle de posicionamento - modo de posição fixa, modo de posição multiponto, modo de controle servo; Modo de controle de caminho: controle de trajetória contínua, controle ponto a ponto)
(2. Modo de controle de velocidade do robô: modo de controle de velocidade - controle de velocidade fixa, controle de velocidade variável; modo de controle de aceleração - modo de controle de aceleração fixa, modo de controle de aceleração variável)
(3. Modo de controle da força do robô)
Modo de controle de sequência de ação do robô
3. Modo de controle de ensino do robô
(1. Ensino com robô real: método de ensino direto - o nível de potência é separado do ensino e o nível servo é conectado ao ensino; método de ensino por controle remoto - método de ensino de caixa de ensino, método de ensino de joystick, método de ensino mestre-escravo)
(2. Sem ensino de robôs: método de ensino indireto - número do modelo do robô, número da ferramenta especial; método de ensino off-line -- exibição de entrada numérica, exibição gráfica, ensino de linguagem de software)
Estrutura do sistema de controle do robô e princípio de funcionamento
Um sistema de robô industrial geralmente é dividido em duas partes: o corpo do mecanismo e o sistema de controle. Os elementos do sistema de controle do robô incluem principalmente sistema de hardware de computador e software de controle de operação, equipamentos e dispositivos de entrada/saída, sistema de acionamento, sistema de sensor.
O sistema de controle do robô industrial é uma parte importante do robô para concluir a tarefa a ser determinada. As funções básicas são:
1. Função de memória
2. Função de ensino
3, com função de contato de equipamento periférico
4, função de configuração de coordenadas
5, interface homem-máquina
6. Interface do sensor
7. Função servo de posição
8. Diagnóstico de falhas e função de proteção de segurança