經濟時代的發(fā)展，效率和質量是企業(yè)兩個重要的核心競爭力，機器人自動化從傳統(tǒng)機械系統(tǒng)發(fā)展起來，滿足工廠生產的批量化和柔性化要求，能有效幫助企業(yè)提高效率和生產質量。那么，機器人控制系統(tǒng)有什么特點？設計有什么要求？以下幾點一起來看看。
1、機器人控制系統(tǒng)本質上是一個非線性系統(tǒng)。引起機器人非線性因素很多，機器人的結構、傳動件、驅動元件等都會引起系統(tǒng)的非線性。
2、機器人控制系統(tǒng)是由多關節(jié)組成的一個多變量控制系統(tǒng)，且各關節(jié)間具有耦合作用。具體表現(xiàn)為某一個關節(jié)的運動，會對其他關節(jié)產生動力效應，每一個關節(jié)都要受到其他關節(jié)運動所產生的擾動。因此工業(yè)機器人的控制中經常使用前饋、補償、解耦和自適應等復雜控制技術。
3、機器人系統(tǒng)是一個時變系統(tǒng)，其動力學參數(shù)隨著關節(jié)運動位置的變化而變化。
4、較高級的機器人要求對環(huán)境條件、控制指令進行測定和分析，采用計算機建立龐大的信息庫，用人工智能的方法進行控制、決策、管理和操作，按照給定的要求，自動選擇最佳控制規(guī)律。
從使用的角度講，機器人是一種特殊的自動化設備，對其控制有如下要求：
1、多軸運動的協(xié)調控制，以產生要求的工作軌跡。因為機器人的手部的運動是所有關節(jié)運動的合成運動，要使手部按照規(guī)定的規(guī)律運動，就必須很好地控制各關節(jié)協(xié)調動作，包括運動軌跡、動作時序的協(xié)調。
2、較高的位置精度，很大的調速范圍。除直角坐標式機器人外，機器人關節(jié)上的位置檢測元件通常安裝在各自的驅動軸上，構成位置半閉環(huán)系統(tǒng)。此外，由于存在開式鏈傳動機構的間隙等，使得機器人總的位置精準度降低，與數(shù)控機床比，約降低一個數(shù)量級。但機器人的調速范圍很大，通常超過幾千。這是由于工作時，機器人可能以極低的作業(yè)速度加工工件；空行程時，為提高效率，又能以極高的速度移動。
3、系統(tǒng)的靜差率要小，即要求系統(tǒng)具有較好的剛性。這是因為機器人工作時要求運動平穩(wěn)，不受外力干擾，若靜差率大將形成機器人的位置誤差。
4、位置無超調，動態(tài)響應快。避免與工件發(fā)生碰撞，在保證系統(tǒng)適當響應能力的前提下增加系統(tǒng)的阻尼。
5、需采用加減速控制。大多數(shù)機器人具有開鏈式結構，其機械剛度很低，過大的加減速度會影響其運動平穩(wěn)性，運動啟停時應有加減速裝置。通常采用勻加減速指令來實現(xiàn)。
6、各關節(jié)的速度誤差系數(shù)應盡量一致。機器人手臂在空間移動，是各關節(jié)聯(lián)合運動的結果，尤其是當要求沿空間直線或圓弧運動時。即使系統(tǒng)有跟蹤誤差，仍應要求各軸關節(jié)伺服系統(tǒng)的速度放大系數(shù)盡可能一致，而且在不影響穩(wěn)定性的前提下，盡量取較大的數(shù)值。
7、從操作的角度看，要求控制系統(tǒng)具有良好的人機界面，盡量降低對操作者的要求。因此，在大部分的情況下，要求控制器的設計人員完成底層伺服控制器設計的同時，還要完成規(guī)劃算法，而把任務的描述設計成簡單的語言格式由用戶完成。
8、從系統(tǒng)的成本角度看，要求盡可能地降低系統(tǒng)的硬件成本，更多的采用軟件伺服的方法來完善控制系統(tǒng)的性能。
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