機(jī)器人控制器的主要功能

　　機(jī)器人控制器是機(jī)器人的重要組成部分，用于對(duì)操作機(jī)的控制，以完成特定的工作任務(wù)，其基本功能如下。

　　1·記憶功能：存儲(chǔ)作業(yè)順序、運(yùn)動(dòng)路徑、運(yùn)動(dòng)方式、運(yùn)動(dòng)速度和與生產(chǎn)工藝有關(guān)的信息。

　　2·示教功能：離線編程，在線示教，間接示教。在線示教包括示教盒和導(dǎo)引示教兩種。

　　3·與外圍設(shè)備聯(lián)系功能：輸入和輸出接口、通信接口、網(wǎng)絡(luò)接口、同步接口。

　　4·坐標(biāo)設(shè)置功能：有關(guān)節(jié)、絕對(duì)、工具、用戶自定義四種坐標(biāo)系。

　　5·人機(jī)接口：示教盒、操作面板、顯示屏。

　　6·傳感器接口：位置檢測(cè)、視覺(jué)、觸覺(jué)、力覺(jué)等。

　　7·位置伺服功能：機(jī)器人多軸聯(lián)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)控制、速度和加速度控制、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)取?/p>

　　8·故障診斷安全保護(hù)功能：運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視、故障狀態(tài)下的安全保護(hù)和故障自診斷。

　　機(jī)器人控制器存在的問(wèn)題有哪些

　　隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，對(duì)機(jī)器人的性能提出更高的要求。智能機(jī)器人技術(shù)的研究已成為機(jī)器人領(lǐng)域的主要發(fā)展方，如各種精密裝配機(jī)器人，位置混合控制機(jī)器人，多肢體協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)以及先進(jìn)制造系統(tǒng)中的機(jī)器人的研究等。相應(yīng)的，對(duì)機(jī)器人控制器的性能也提出了更高的要求。但是，機(jī)器人自誕生以來(lái)，特別是工業(yè)機(jī)器人所采用的控制器基本上都是開(kāi)發(fā)者基于自己的獨(dú)立結(jié)構(gòu)進(jìn)行開(kāi)發(fā)的 ，采用專用計(jì)算機(jī)、專用機(jī)器人語(yǔ)言、專用操作系統(tǒng)、專用微處理器。這樣的機(jī)器人控制器已不能滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的要求。

　　綜合起來(lái)，現(xiàn)有機(jī)器人控制器存在很多問(wèn)題 ，如：

　?。?）開(kāi)放性差局限于“專用計(jì)算機(jī)、專用機(jī)器人語(yǔ)言、專用微處理器”的封閉式結(jié)構(gòu)，封閉的控制器結(jié)構(gòu)使其具有特定的功能、適應(yīng)于特定的環(huán)境，不便于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展和改進(jìn)。

　?。?）軟件獨(dú)立性差軟件結(jié)構(gòu)及其邏輯結(jié)構(gòu)依賴于處理器硬件，難以在不同的系統(tǒng)間移植。

　　（3）容錯(cuò)性差由于并行計(jì)算中的數(shù)據(jù)相關(guān)性、通訊及同步等內(nèi)在特點(diǎn)，控制器的容錯(cuò)性能變差，其中一個(gè)處理器出故障可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓。

　　（4）擴(kuò)展性差目前。機(jī)器人控制器的研究著重于從關(guān)節(jié)這一級(jí)來(lái)改善和提高系統(tǒng)的性能。由于結(jié)構(gòu)的封閉性，難以根據(jù)需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展，如增加傳感器控制等功能模塊。

　　總起來(lái)看，前面提到的無(wú)論串行結(jié)構(gòu)還是并行結(jié)構(gòu)的機(jī)器人控制器都不是開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，無(wú)論從軟件還是硬件都難以擴(kuò)充和更改，例如，商品化的 Mo toman機(jī)器人的控制器是不開(kāi)放的，用戶難以根據(jù)自己需要對(duì)其修改、擴(kuò)充功能，通常的做法是對(duì)其詳細(xì)解剖分析，然后對(duì)其改造。

　　機(jī)器人控制器的展望

　　隨著機(jī)器人控制技術(shù)的發(fā)展，針對(duì)結(jié)構(gòu)封閉的機(jī)器人控制器的缺陷，開(kāi)發(fā)“具有開(kāi)放式結(jié)構(gòu)的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)器人控制器”是當(dāng)前機(jī)器人控制器的一個(gè)發(fā)展方向。近幾年，日本、美國(guó)和歐洲一些國(guó)家都在開(kāi)發(fā)具有開(kāi)放式結(jié)構(gòu)的機(jī)器人控制器，如日本安川公司基于PC開(kāi)發(fā)的具有開(kāi)放式結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)功能的機(jī)器人控制器，我國(guó)863計(jì)劃智能機(jī)器人主題也已對(duì)這方面的研究立項(xiàng)。

　　開(kāi)放式結(jié)構(gòu)機(jī)器人控制器是指：控制器設(shè)計(jì)的各個(gè)層次對(duì)用戶開(kāi)放，用戶可以方便的擴(kuò)展和改進(jìn)其性能，其主要思想是：

　?。?）利用基于非封閉式計(jì)算機(jī)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，有效利用標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)平臺(tái)的軟、硬件資源為控制器擴(kuò)展創(chuàng)造條件。

　?。?）利用標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)，采用標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng)和控制語(yǔ)言，從而可以改變各種專用機(jī)器人語(yǔ)言并存且互不兼容的局面。

　　（3）采用標(biāo)準(zhǔn)總線結(jié)構(gòu)，使得為擴(kuò)展控制器性能而必須的硬件，如各種傳感器，I/O板、運(yùn)動(dòng)控制板可以很容易的集成到原系統(tǒng)。

　?。?）利用網(wǎng)絡(luò)通訊，實(shí)現(xiàn)資源共享或遠(yuǎn)程通訊。目前，幾乎所有的控制器都沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)功能，利用網(wǎng)絡(luò)通訊功能可以提高系統(tǒng)變化的柔性，我們可以根據(jù)上述思想設(shè)計(jì)具有開(kāi)放式結(jié)構(gòu)的機(jī)器人控制器，而且設(shè)計(jì)過(guò)程中要盡可能做到模塊化。模塊化是系統(tǒng)設(shè)計(jì)和建立的一種現(xiàn)代方法，按模塊化方法設(shè)計(jì)，系統(tǒng)由多種功能模塊組成，各模塊完整而單一，這樣建立起來(lái)的系統(tǒng)，不僅性能好、開(kāi)發(fā)周期短而且成本較低。模塊化還使系統(tǒng)開(kāi)放，易于修改、重構(gòu)和添加配置功能。

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