Het systeem is een belangrijk onderdeel van de industriële robot, zijn rol is gelijkwaardig aan die van het menselijk brein. Het hebben van een goed-functionerend, gevoelig en betrouwbaar besturingssysteem is de sleutel tot de gecoördineerde actie van industriële robots en apparatuur, en de gemeenschappelijke voltooiing van operationele taken. Het besturingssysteem van industriële robots bestaat doorgaans uit twee delen: de controle over de eigen beweging en de gecoördineerde controle over industriële robots en randapparatuur.
1. De kenmerken van het industriële robotbesturingssysteem. Robot behoort structureel gezien tot een open ketenmechanisme in de ruimte, waarin de beweging van elk gewricht onafhankelijk is. Om het eindpunt van het bewegingstraject te bereiken, is de behoefte aan multi-gewrichtsbewegingscoördinatie, het besturingssysteem dan het gewone besturingssysteem veel complexer.
De kenmerken van het robotbesturingssysteem zijn als volgt: de besturing van de robot hangt nauw samen met de kinematica en dynamiek van het mechanisme. De toestand van de hand en voet van de robot kan in verschillende coördinaten worden beschreven, en het referentiecoördinatensysteem moet worden geselecteerd op basis van de specifieke behoeften en er moeten passende coördinatentransformaties worden uitgevoerd. Er zijn vaak oplossingen nodig voor zowel voorwaartse als inverse kinematica, naast de effecten van traagheidskrachten, externe krachten (inclusief zwaartekracht) en centripetale krachten.
Zelfs een eenvoudige robot heeft minimaal 3 tot 5 vrijheidsgraden nodig, en complexere robots hebben tientallen of zelfs tientallen vrijheidsgraden nodig. Elke vrijheidsgraad bevat doorgaans een servomechanisme dat moet worden gecoördineerd om een multivariabel besturingssysteem te vormen. Door de computer de gecoördineerde besturing van meerdere onafhankelijke servosystemen en robots te realiseren in overeenstemming met de wil van het menselijk handelen, en de robot zelfs een zekere "intelligentie" van de taak te geven. Daarom moet het robotbesturingssysteem een computerbesturingssysteem zijn. Tegelijkertijd heeft de computersoftware een moeilijke taak.
Omdat de beschrijving van de toestand en beweging van de robot een niet-lineair wiskundig model is, veranderen met de verandering van de toestand en externe kracht ook de parameters ervan, en is er ook een koppeling tussen de variabelen. Daarom is het niet voldoende om alleen positiesluiting te gebruiken, maar er moet ook gebruik worden gemaakt van snelheids- en zelfs versnellingssluiting. In het systeem wordt vaak gebruik gemaakt van zwaartekrachtcompensatie, invoer-voorwaarts, ontkoppeling of adaptieve regeling.
Omdat de bewegingen van de robot vaak op verschillende manieren en paden kunnen worden uitgevoerd, is er sprake van een 'optimalisatieprobleem'. Voor meer geavanceerde robots kan kunstmatige intelligentie worden gebruikt, waarbij computers worden gebruikt om een enorme informatiebasis op te bouwen, met behulp van de informatiebasis voor controle, besluitvorming-, beheer en bediening.
Volgens de sensor- en patroonherkenningsmethoden om het object en de omgeving van de werkomstandigheden te verkrijgen, volgens de vereisten van de gegeven indicatoren, wordt automatisch de beste controlewet geselecteerd. Samenvattend is het besturingssysteem van de robot een gekoppeld, niet-lineair multivariabel besturingssysteem dat nauw verwant is aan de principes van kinematica en dynamica. Vanwege zijn bijzondere kenmerken kunnen noch de klassieke controletheorie, noch de moderne controletheorie worden gekopieerd en gebruikt. Tot nu toe is de robotbesturingstheorie niet compleet en systematisch genoeg.
2. De belangrijkste functies van het industriële robotbesturingssysteem, de bewegingspositie, houding en traject van de industriële robot in de werkruimte, de volgorde van bediening en de timing van de actie en andere items. De besturing van de industriële robot in de werkruimte, houding en traject, de volgorde van bediening en de timing van de actie en andere items is de hoofdtaak van het industriële robotbesturingssysteem, en de besturing van sommige van deze items is zeer complex.
Waaruit bestaat de besturing van de robot en hoe realiseert deze de besturing
Demonstratie reproductiefunctie. Het onderwijzen van reproductiefunctie betekent dat het besturingssysteem door de lesbox of met de hand kan worden geleerd om de volgorde van bewegingen, bewegingssnelheid, positie en andere informatie op een bepaalde manier vooraf aan de industriële robot te leren, en het geheugenapparaat van de industriële robot zal automatisch het proces van de in het geheugen geleerde bewerking registreren, en wanneer het nodig is om de bewerking te reproduceren, kan het opnieuw afspelen van de inhoud die in het geheugen is opgeslagen worden gedaan. Als u de inhoud van de bediening moet wijzigen, hoeft u deze alleen maar opnieuw aan te leren. Bewegingscontrolefunctie. De bewegingsbesturingsfunctie heeft betrekking op de besturing van de positie, snelheid, versnelling en andere items van de eindmanipulator van de industriële robot.
3. De samenstelling van het besturingssysteem, het industriële robotbesturingssysteem, bestaat uit de bijbehorende hardware en software. De hardware omvat hoofdzakelijk de volgende onderdelen: het sensorapparaat kan worden onderverdeeld in interne sensoren en externe sensoren. De eerste wordt gebruikt om zijn eigen toestand waar te nemen, zijn rol is het detecteren van de positie, snelheid en versnelling van de gewrichten van de industriële robot; deze laatste wordt gebruikt om de werkomgeving en de toestand van het werkobject waar te nemen, de externe sensoren omvatten visuele, kracht-, tactiele, auditieve, gladde zintuigen en andere sensoren.
Het besturingsapparaat bestaat doorgaans uit een micro- of kleine computer en de bijbehorende interface. Zijn rol wordt gebruikt om een verscheidenheid aan sensorische informatie te verwerken, de implementatie van besturingssoftware en het produceren van besturingsinstructies. Gezamenlijk servo-aandrijfgedeelte. De hoofdrol van dit onderdeel is gebaseerd op de instructies van het besturingsapparaat, afhankelijk van de vereisten van de taak om de gewrichtsbeweging aan te drijven. De besturingssoftware bestaat uit algoritmen voor bewegingstrajectplanning en gezamenlijke servobesturingsalgoritmen en bijbehorende actieprogramma's. Het kan alle programmeertaalvoorbereiding gebruiken, maar de mainstream van industriële robotbesturingssoftware wordt gevormd door de modularisering van de algemene- taal en de voorbereiding van een speciale industriële taal.
4. De naam en rol van elk onderdeel van het industriële robotbesturingssysteem. De besturingscomputer is het besturingssysteem van de planningscommando-organisatie, waarbij doorgaans een microcomputer of microprocessor wordt gebruikt. De rol van de lesbox is het voltooien van het leerrobottraject, het instellen van parameters en alle menselijke-machine-interactie. Het heeft een onafhankelijke CPU en opslageenheid, en seriële communicatie met de hoofdcomputer om informatie-interactie te bereiken. Het bedieningspaneel bestaat uit verschillende bedieningsknoppen en statusindicatielampjes en heeft als functie de basisfuncties te voltooien.
Het harde schijf- en diskettegeheugen is gelijk aan het geheugen voor het opslaan van het werkprogramma van de robot. Digitale en analoge ingang/uitgang. De functie van dit onderdeel is het realiseren van de invoer- of uitvoerfunctie van verschillende status- en besturingsopdrachten. De printerinterface dient voor het vastleggen van verschillende informatie die moet worden uitgevoerd. De sensorinterface wordt gebruikt voor het automatisch detecteren van informatie om de robot een soepele besturing te laten realiseren, doorgaans voor kracht-, tast- en zichtsensoren.
De rol van de ascontroller is het voltooien van de positie-, snelheids- en acceleratiecontrole van de robotgewrichten. De besturing van hulpapparatuur wordt gebruikt om de hulpapparatuur te besturen die met de robot samenwerkt, zoals handklauwvariatoren. Communicatie-interface wordt gebruikt om de informatie-uitwisseling tussen de robot en andere apparaten te realiseren, over het algemeen een seriële interface, een parallelle interface enzovoort. Netwerkinterface omvat Ethernet-interface en veldbusinterface.
Via de Ethernet-interface kan directe pc-communicatie met meerdere of enkele robots worden gerealiseerd, de gegevensoverdrachtsnelheid kan 10 Mb / s bereiken en kan rechtstreeks op de pc worden geplaatst met Windows95- of Windows NT-bibliotheekfuncties voor applicatieprogrammering, ondersteuning voor TCP / P-communicatieprotocollen, maar ook via de Ethernet-interface worden de gegevens en programma's van elke robotcontroller geladen. De veldbusinterface ondersteunt een verscheidenheid aan populaire veldbusspecificaties, zoals Device net, ABRemote I/O, Interbus-s, profibus-DP, M-NET enzovoort.