【導(dǎo)讀】工業(yè)機(jī)器人廣泛使用在產(chǎn)業(yè)制造上，汽車(chē)制造、電器、食品等，能替代反復(fù)機(jī)器式操縱工作，是靠本身動(dòng)力和控制才能來(lái)實(shí)現(xiàn)種種功用的一種機(jī)器。它能夠承受人類(lèi)指揮，也能夠按照事先編排的程序運(yùn)轉(zhuǎn)。如今我們講講工業(yè)機(jī)器人基本主要構(gòu)成部分。
1.主體
主體機(jī)械即機(jī)座和實(shí)行機(jī)構(gòu)，包括大臂、小臂、腕部和手部，構(gòu)成的多自由度的機(jī)械系統(tǒng)。有的機(jī)器人另有行走機(jī)構(gòu)。工業(yè)機(jī)器人有6個(gè)自由度乃至更多腕部通俗有1～3個(gè)活動(dòng)自由度。
2.驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，按動(dòng)力源分為液壓，氣動(dòng)和電動(dòng)三大類(lèi)。依據(jù)需求也可由這三種范例組合并復(fù)合式的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)?；蛘咄ㄟ^(guò)同步帶、輪系、齒輪等機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)間接驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有動(dòng)力裝置和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用以實(shí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生相應(yīng)的動(dòng)作，這三類(lèi)根本驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的各有特點(diǎn)，現(xiàn)在主流的是電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
由于低慣量，大轉(zhuǎn)矩交、直流伺服電機(jī)及其配套的伺服驅(qū)動(dòng)器(交換變頻器、直流脈沖寬度調(diào)制器)的普遍接納。這類(lèi)系統(tǒng)不需能量轉(zhuǎn)換，運(yùn)用方便，控制靈敏。大多數(shù)電機(jī)后面需安裝精細(xì)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：減速器。其齒運(yùn)用齒輪的速率轉(zhuǎn)換器，將電機(jī)的反轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的反轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩的裝置，從而降低轉(zhuǎn)速，添加轉(zhuǎn)矩,當(dāng)負(fù)載較大時(shí)，一味提升伺服電機(jī)的功率是很不劃算的，能夠在適宜的速率范疇內(nèi)通過(guò)減速器來(lái)進(jìn)步輸出扭矩。伺服電機(jī)在低頻運(yùn)轉(zhuǎn)下容易發(fā)熱和出現(xiàn)低頻振動(dòng)，長(zhǎng)時(shí)間和重復(fù)性的工作不利于確保其準(zhǔn)確性、牢靠地運(yùn)轉(zhuǎn)。精細(xì)減速電機(jī)的存在使伺服電機(jī)在一個(gè)適宜的速率下運(yùn)轉(zhuǎn)，加強(qiáng)機(jī)器體剛性的同時(shí)輸出更大的力矩。如今主流的減速器有兩種：諧波減速器和RV減速
3.控制系統(tǒng)
機(jī)器人控制系統(tǒng)是機(jī)器人的大腦，是決定機(jī)器人功用和功能的主要要素?？刂葡到y(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動(dòng)系統(tǒng)和實(shí)行機(jī)構(gòu)收回指令信號(hào)，并進(jìn)行控制。工業(yè)機(jī)器人控制技術(shù)的主要任務(wù)便是控制工業(yè)機(jī)器人在工作空間中的活動(dòng)范圍、姿勢(shì)和軌跡、動(dòng)作的時(shí)間等。具有編程簡(jiǎn)單、軟件菜單操縱、友好的人機(jī)交互界面、在線(xiàn)操縱提示和運(yùn)用方便等特點(diǎn)。
控制器系統(tǒng)是機(jī)器人的中心，外國(guó)有關(guān)公司對(duì)我國(guó)實(shí)驗(yàn)緊密封閉。連年來(lái)隨著微電子技術(shù)的開(kāi)展，微處置器的功能越來(lái)越高，而價(jià)錢(qián)則越來(lái)越便宜，現(xiàn)在市集上曾經(jīng)出現(xiàn)了1-2美金的32位微處置器。高性?xún)r(jià)比的微處置器為機(jī)器人控制器帶來(lái)了新的開(kāi)展機(jī)會(huì)，使開(kāi)辟低本錢(qián)、高功能的機(jī)器人控制器成為可能。為了使系統(tǒng)具有充足的運(yùn)算與存儲(chǔ)能力，現(xiàn)在機(jī)器人控制器多接納較強(qiáng)的ARM系列、DSP系列、POWERPC系列、Intel系列等芯片構(gòu)成。
由于已有的通用芯片功用及功能上不可以完全滿(mǎn)足有些機(jī)器人系統(tǒng)在價(jià)錢(qián)、功能、集成度和接口等方面的要求，這就萌生了機(jī)器人系統(tǒng)對(duì)SoC（Systemon Chip）技能的需求，將特定的處置器與所需求的接口集成在一同，可簡(jiǎn)化系統(tǒng)外圍電路的設(shè)計(jì)，減少系統(tǒng)尺寸，并低低成本。比方，Actel公司將NEOS或ARM7的處置器內(nèi)核集成在其FPGA產(chǎn)品上，構(gòu)成了一個(gè)完整的SoC系統(tǒng)。在機(jī)器人技術(shù)控制器方面，其研討主要會(huì)合在美國(guó)和日本，并有成熟的成品，如美國(guó)DELTATAU公司、日本朋立株式會(huì)社等。其運(yùn)動(dòng)控制器以DSP技術(shù)為核心，采用基于PC的開(kāi)放式結(jié)構(gòu)。
4.感知系統(tǒng)
它是內(nèi)部傳感器模塊和外部傳感器模塊的構(gòu)成，獲取內(nèi)部和外部的環(huán)境狀態(tài)中有意義的信息。
內(nèi)部傳感器：用來(lái)檢測(cè)機(jī)器人本身狀態(tài)（如手臂間的角度）的傳感器，多為檢測(cè)位置和角度的傳感器。具體有：位置傳感器、位置傳感器、角度傳感器等。
外部傳感器：用來(lái)檢測(cè)機(jī)器人所處環(huán)境（如檢測(cè)物體，距離物體的距離）及狀況（如檢測(cè)抓取的物體是否滑落）的傳感器。具體有距離傳感器、視覺(jué)傳感器、力覺(jué)傳感器等。
智能傳感系統(tǒng)的使用提高了機(jī)器人的機(jī)動(dòng)性，實(shí)用性和智能化的標(biāo)準(zhǔn)，人類(lèi)的感知系統(tǒng)對(duì)外部世界信息是機(jī)器人靈巧的，然而，對(duì)于一些特許的信息，傳感器比人的系統(tǒng)更加有效。
5.末端執(zhí)行器
末端執(zhí)行器連接在機(jī)械手最后一個(gè)關(guān)節(jié)上的部件，它一般用來(lái)抓取物體，與其他機(jī)構(gòu)連接并執(zhí)行需要的任務(wù)。機(jī)器人制造上一般不設(shè)計(jì)或出售末端執(zhí)行器，多數(shù)情況下，他們只提供一個(gè)簡(jiǎn)單的抓持器。通常末端執(zhí)行器安裝在機(jī)器人6軸的法蘭盤(pán)上以完成給定環(huán)境中的任務(wù)，如焊接，噴漆，涂膠以及零件裝卸等就是需要機(jī)器人來(lái)完成的任務(wù)。
伺服電機(jī)的概述
伺服驅(qū)動(dòng)器又稱(chēng)為“伺服控制器”、“伺服放大器”，是用來(lái)控制伺服電機(jī)的一種控制器，其作用類(lèi)似于變頻器作用于普通交流馬達(dá)，屬于伺服系統(tǒng)的一部分。一般是通過(guò)位置、速度和力矩三種方式對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)高精度的傳動(dòng)系統(tǒng)定位。
一、伺服電機(jī)的分類(lèi)
分為直流和交流伺服電動(dòng)機(jī)兩大類(lèi)，交流伺服電動(dòng)機(jī)又分為異步伺服電動(dòng)機(jī)和同步伺服電動(dòng)機(jī)，目前交流系統(tǒng)正在逐漸代替直流系統(tǒng)。與直流系統(tǒng)相比，交流伺服電機(jī)具有高可靠性、散熱好、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、能工作于高壓狀態(tài)下等優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)闊o(wú)電刷和轉(zhuǎn)向器，故交流私服系統(tǒng)也成為無(wú)刷伺服系統(tǒng)，用于其中的電機(jī)是無(wú)刷結(jié)構(gòu)的籠型異步電機(jī)和永磁同步型電機(jī)。
1）直流伺服電機(jī)分為有刷和無(wú)刷電機(jī)
①有刷電機(jī)成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速范圍寬，控制容易，需要維護(hù)，但維護(hù)方便（換碳刷），產(chǎn)生電磁干擾，對(duì)使用環(huán)境有要求，通常用于對(duì)成本敏感的普通工業(yè)和民用場(chǎng)合；
②無(wú)刷電機(jī)體積小重量輕，出力大響應(yīng)快，速度高慣量小，力矩穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)平滑，控制復(fù)雜，智能化，電子換相方式靈活，可以方波或正弦波換相，電機(jī)免維護(hù)，高效節(jié)能，電磁輻射小，溫升低壽命長(zhǎng)，適用于各種環(huán)境。
二、不同類(lèi)型伺服電機(jī)的特點(diǎn)
1）直流伺服電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：速度控制精確，轉(zhuǎn)矩速度特性很硬，控制原理簡(jiǎn)單，使用方便，價(jià)格便宜。
缺點(diǎn)：電刷換向，速度限制，附加阻力，產(chǎn)生磨損微粒（無(wú)塵易爆環(huán)境不宜）
2）交流伺服電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：速度控制特性良好，在整個(gè)速度區(qū)內(nèi)可實(shí)現(xiàn)平滑控制，幾乎無(wú)振蕩，90%以上的高效率，發(fā)熱少，高速控制，高精確度位置控制（取決于編碼器精度），額定運(yùn)行區(qū)域內(nèi)，可實(shí)現(xiàn)恒力矩，慣量低，低噪音，無(wú)電刷磨損，免維護(hù)（適用于無(wú)塵、易爆環(huán)境）。
缺點(diǎn)：控制較復(fù)雜，驅(qū)動(dòng)器參數(shù)需要現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整PID參數(shù)確定，需要更多的連線(xiàn)。
目前主流的伺服驅(qū)動(dòng)器均采用數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）作為控制核心，可以實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的控制算法，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模塊（IPM）為核心設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)電路,IPM內(nèi)部集成了驅(qū)動(dòng)電路,同時(shí)具有過(guò)電壓、過(guò)電流、過(guò)熱、欠壓等故障檢測(cè)保護(hù)電路,在主回路中還加入軟啟動(dòng)電路,以減小啟動(dòng)過(guò)程對(duì)驅(qū)動(dòng)器的沖擊。功率驅(qū)動(dòng)單元首先通過(guò)三相全橋整流電路對(duì)輸入的三相電或者市電進(jìn)行整流，得到相應(yīng)的直流電。經(jīng)過(guò)整流好的三相電或市電，再通過(guò)三相正弦PWM電壓型逆變器變頻來(lái)驅(qū)動(dòng)三相永磁式同步交流伺服電機(jī)。功率驅(qū)動(dòng)單元的整個(gè)過(guò)程可以簡(jiǎn)單的說(shuō)就是AC-DC-AC的過(guò)程。整流單元（AC-DC）主要的拓?fù)潆娐肥侨嗳珮虿豢卣麟娐贰?/div>
三、伺服系統(tǒng)接線(xiàn)圖
1.驅(qū)動(dòng)器接線(xiàn)
伺服驅(qū)動(dòng)器主要有控制回路電源、主控制回路電源、伺服輸出電源、控制器輸入CN1、編碼器接口CN2、連接起CN3?？刂苹芈冯娫词菃蜗郃C電源，輸入電源可單相、三相，但是必須是220v，就是說(shuō)三相輸入時(shí)，咱們的三相電源必須經(jīng)過(guò)變壓器變壓才能接，對(duì)于功率較小的驅(qū)動(dòng)器，可單相直接驅(qū)動(dòng)，單相接法必須接R、S端子。伺服電機(jī)輸出U、V、W切記千萬(wàn)不能與主電路電源連接，有可能燒毀驅(qū)動(dòng)器。CN1端口主要用于上位機(jī)控制器的連接，提供輸入、輸出、編碼器ABZ三相輸出、各種監(jiān)控信號(hào)的模擬量輸出。
2 編碼器接線(xiàn)
從上圖看出九個(gè)端子我們只使用了5個(gè)，一個(gè)屏蔽線(xiàn)、電源線(xiàn)兩根、串行通訊信號(hào)(+-)兩根，與我們普通的編碼器接線(xiàn)差不多。
03 通訊端口
驅(qū)動(dòng)器通過(guò)CN3端口與電腦PLC、HMI等上位機(jī)相連接，采用MODBUS通訊來(lái)控制驅(qū)動(dòng)器，可使用RS232、RS485進(jìn)行通訊。
四、伺服驅(qū)動(dòng)器市場(chǎng)
機(jī)器人對(duì)關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的要求非常嚴(yán)格，交流伺服電機(jī)在工業(yè)機(jī)器人中得到廣泛應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)高端市場(chǎng)主要被國(guó)外名企占據(jù)，主要來(lái)自日本和歐美，未來(lái)國(guó)產(chǎn)替代空間大。目前國(guó)外品牌占據(jù)了中國(guó)交流伺服市場(chǎng)近80%的市場(chǎng)份額，主要來(lái)自日本和歐美。其中，日系產(chǎn)品以約50%的市場(chǎng)份額居首，其著名品牌包括松下、三菱電機(jī)、安川、三洋、富士等，其產(chǎn)品特點(diǎn)是技術(shù)和性能水平比較符合中國(guó)用戶(hù)的需求，以良好的性?xún)r(jià)比和較高的可靠性獲得了穩(wěn)定且持續(xù)的客戶(hù)源，在中小型OEM市場(chǎng)上尤其具有壟斷優(yōu)勢(shì)。
精密減速器
最近看了一則新聞：機(jī)器人產(chǎn)業(yè)要破除“卡脖子”難題，感觸挺深。隨著人工成本的提高，工業(yè)機(jī)器人替換人已成為趨勢(shì)。工業(yè)機(jī)器人作為智能制造的基石，但核心零部件卻制約著我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示目前國(guó)內(nèi)機(jī)器人減速器普通依賴(lài)進(jìn)口。機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在中國(guó)要成氣候，必須下決心解決核心零部件的問(wèn)題。
下面介紹工業(yè)機(jī)器人核心精密零部件：減速器，與通用減速器相比，機(jī)器人用減速器要求具有傳動(dòng)鏈短、體積小、功率大、質(zhì)量輕和易于控制等特點(diǎn)。減速器行業(yè)，我們不得不提這行業(yè)兩巨頭是Nabtesco（帝人，也叫納博特斯克）和Hamonica Drive（哈默納科），業(yè)界俗稱(chēng)（RV減速器和諧波減器）。他們幾乎壟斷了全球的機(jī)器人用減速器。這兩種減速器都是微米級(jí)的加工精度，光這一條在量產(chǎn)階段可靠性高就很難了，更別說(shuō)幾千轉(zhuǎn)的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，而且還要高壽命。目前市面上的大量應(yīng)用在工業(yè)機(jī)器人上的減速器主要有兩類(lèi)：RV減速器和諧波減速器。
RV減速器：是少齒差嚙合，但相對(duì)于諧波減速器，RV減速器通常用的是擺線(xiàn)針輪，RV減速器由擺線(xiàn)針輪和行星支架組成。相比諧波減速器，RV減速器的關(guān)鍵在于加工工藝和裝配工藝。RV減速器具有更高的疲勞強(qiáng)度、剛度和壽命，不像諧波傳動(dòng)那樣隨著使用時(shí)間增長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)精度會(huì)顯著降低，其缺點(diǎn)是重量重，外形尺寸較大。RV減速器用于轉(zhuǎn)矩大的機(jī)器人腿部腰部和肘部三個(gè)關(guān)節(jié)，負(fù)載大的工業(yè)機(jī)器人，一二三軸都是用RV減速器。
它較機(jī)器人中常用的諧波傳動(dòng)具有高得多的疲勞強(qiáng)度、剛度和壽命，而且回差精度穩(wěn)定，不像諧波傳動(dòng)那樣隨著使用時(shí)間增長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)精度就會(huì)顯著降低，故世界上許多國(guó)家高精度機(jī)器人傳動(dòng)多采用RV減速器，因此，該種RV減速器在先進(jìn)機(jī)器人傳動(dòng)中有逐漸取代諧波減速器的發(fā)展趨勢(shì)。
RV減速器分解圖
諧波減速器：用的也是少齒差嚙合，諧波里的一種關(guān)鍵齒輪是柔性的，它需要反復(fù)的高速變形，所以它比較脆弱，承載力和壽命都有限。
諧波減速器是諧波傳動(dòng)裝置的一種，諧波傳動(dòng)裝置包括諧波加速器和諧波減速器。諧波減速器主要包括：剛輪、柔輪、和徑向變形的波發(fā)生器三者組成。它是利用柔性齒輪產(chǎn)生可控制的彈性變形波，引起剛輪與柔輪的齒間相對(duì)錯(cuò)齒來(lái)傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。這種傳動(dòng)與一般的齒輪傳遞具有本質(zhì)上的差別，在嚙合理論、集合計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面具有特殊性。諧波齒輪減速器具有高精度、高承載力等優(yōu)點(diǎn)，和普通減速器相比，由于使用的材料要少50%，其體積及重量至少減少1/3。所以諧波減速機(jī)主用于小型機(jī)器人，特點(diǎn)是體積小、重量輕、承載能力大、運(yùn)動(dòng)精度高，單級(jí)傳動(dòng)比大。一般用于負(fù)載小的工業(yè)機(jī)器人或大型機(jī)器人末端幾個(gè)軸。
諧波減速器分解圖
日本納博特斯克公司從1980年代初提出RV型設(shè)計(jì)到1986年RV減速器研究獲得實(shí)質(zhì)性突破，花了6-7年時(shí)間；而國(guó)內(nèi)率先拿出結(jié)果的南通振康和恒豐泰花費(fèi)時(shí)間也為6-8年。是不是意味著我國(guó)本土企業(yè)就沒(méi)什么機(jī)會(huì)了呢！可喜的是中國(guó)企業(yè)布局若干年后，終于取得一些突破。國(guó)產(chǎn)主要由南通振康、秦川機(jī)床、武漢精華、浙江恒豐泰和浙江雙環(huán)傳動(dòng)提供。據(jù)說(shuō)南通振康產(chǎn)量已經(jīng)突破萬(wàn)臺(tái)，秦川機(jī)床生產(chǎn)線(xiàn)已經(jīng)打通，產(chǎn)量正在逐步上升。秦川機(jī)床的是國(guó)家進(jìn)口替代項(xiàng)目，秦川機(jī)床9萬(wàn)套工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)減速器技術(shù)改造項(xiàng)目、工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)減速器生產(chǎn)線(xiàn)兩項(xiàng)合計(jì)投資3.14億元。
控制系統(tǒng)
機(jī)器人控制系統(tǒng)是機(jī)器人的大腦，是決定機(jī)器人功用和功能的主要要素?？刂葡到y(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動(dòng)系統(tǒng)和實(shí)行機(jī)構(gòu)收回指令信號(hào)，并進(jìn)行控制。下面文章主要介紹機(jī)器人控制系統(tǒng)。
1、機(jī)器人的控制系統(tǒng)
“控制”的目的是指被控對(duì)象會(huì)按照者所期望的方式產(chǎn)生行為。 “控制”的基本條件是了解被控對(duì)象的特性。
“實(shí)質(zhì)”是對(duì)驅(qū)動(dòng)器輸出力矩的控制。機(jī)器人的控制系統(tǒng)
2、機(jī)器人的基本工作原理
工作原理是示教再現(xiàn)；示教也稱(chēng)導(dǎo)引示教，既是人工導(dǎo)引機(jī)器人，一步步按實(shí)際需求動(dòng)作流程操作一遍，機(jī)器人在導(dǎo)引過(guò)程中自動(dòng)記憶示教的每個(gè)動(dòng)作的姿態(tài)、位置、工藝參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)等，并自動(dòng)生成一個(gè)連續(xù)執(zhí)行的程序。完成示教后，只需要給機(jī)器人一個(gè)啟動(dòng)命令，機(jī)器人將會(huì)地自動(dòng)按照示教好的動(dòng)作，完成全部流程；
3、機(jī)器人控制的分類(lèi)
1）按照有無(wú)反饋分為：開(kāi)環(huán)控制、閉環(huán)控制、
開(kāi)環(huán)精確控制的條件：精確地知道被控對(duì)象的模型，并且這一模型在控制過(guò)程中保持不變。
2）按照期望控制量分為：力控制、位置控制、混合控制這三種。
位置控制分為：?jiǎn)侮P(guān)節(jié)位置控制（位置反饋，位置速度反饋，位置速度加速度反饋）、多關(guān)節(jié)位置控制
多關(guān)節(jié)位置控制分為分解運(yùn)動(dòng)控制、集中控制力控制分為：直接力控制、阻抗控制、力位混合控制
3）智能化的控制方式
模糊控制、自適應(yīng)控制、最優(yōu)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制 、專(zhuān)家控制
4、控制系統(tǒng)硬件配置及結(jié)構(gòu) .電氣硬件 .軟件架構(gòu)
由于機(jī)器人的控制過(guò)程中涉及大量的坐標(biāo)變換和插補(bǔ)運(yùn)算以及較低層的實(shí)時(shí)控制。所以，目前市面上機(jī)器人控制系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上大部分采用分層結(jié)構(gòu)的微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，通常采用的是兩級(jí)計(jì)算機(jī)伺服控制系統(tǒng)。
1）具體流程：
主控計(jì)算機(jī)接到工作人員輸入的作業(yè)指令后，首先分析解釋指令，確定手的運(yùn)動(dòng)參數(shù)。 然后進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和插補(bǔ)運(yùn)算，最后得出機(jī)器人各個(gè)關(guān)節(jié)的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)參數(shù)。 這些參數(shù)經(jīng)過(guò)通信線(xiàn)路輸出到伺服控制級(jí)，作為各個(gè)關(guān)節(jié)伺服控制系統(tǒng)的給定信號(hào)。 關(guān)節(jié)上的伺服驅(qū)動(dòng)器將此信號(hào)D/A轉(zhuǎn)換后驅(qū)動(dòng)各個(gè)關(guān)節(jié)產(chǎn)生協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。
傳感器將各個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)輸出信號(hào)反饋回伺服控制級(jí)計(jì)算機(jī)形成局部閉環(huán)控制，達(dá)到精確的控制機(jī)器人在空間的運(yùn)動(dòng)。
2）基于PLC的運(yùn)動(dòng)控制 兩種控制方式：
①利用PLC的輸出端口使用脈沖指令來(lái)產(chǎn)生脈沖驅(qū)動(dòng)電機(jī)，同時(shí)使用通用I/O或者計(jì)數(shù)零部件來(lái)實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)的閉環(huán)位置控制
②使用PLC外部擴(kuò)展的位置控制模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的閉環(huán)位置控制，這種方式主要是以發(fā)高速脈沖控制，屬于位置控制方式，位置控制一般都是點(diǎn)到點(diǎn)的位置控制方式較多。
機(jī)器人重要參數(shù)
本文重點(diǎn)介紹工業(yè)機(jī)器人技術(shù)參數(shù)，圖文描述非常詳細(xì)，希望能對(duì)大家?guī)?lái)幫助??！
機(jī)器人的技術(shù)參數(shù)反映了機(jī)器人可勝任的工作、具有的最高操作性能等情況，是設(shè)計(jì)、應(yīng)用機(jī)器人必須考慮的問(wèn)題。機(jī)器人的主要技術(shù)參數(shù)有自由度、分辨率、工作空間、工作速度、工作載荷等。
1、自由度
.是指機(jī)器人具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)軸數(shù)量。
.機(jī)器人的自由度是指確定機(jī)器人手部在空間的位置和姿態(tài)時(shí)所需要的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參數(shù)的數(shù)量。 機(jī)器人的自由度數(shù)一般等于關(guān)節(jié)數(shù)量。
.常見(jiàn)機(jī)器人自由度數(shù)一般有5～6個(gè)。有些機(jī)器人還附帶有外部軸。
2、關(guān)節(jié)（Joint）
即運(yùn)動(dòng)副，允許機(jī)器人手臂各零件之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。
3、工作范圍
工業(yè)機(jī)器人手臂或手部安裝點(diǎn)所能達(dá)到的所有空間范圍。
其形狀取決于機(jī)器人的自由度數(shù)和各運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)的類(lèi)型與配置。 機(jī)器人的工作范圍一般有：圖解法和解析法這兩種方法表示。
4、速度
機(jī)器人在工作過(guò)程中帶載荷條件下、勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程時(shí)，機(jī)械接口中心或工具中心點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)所移動(dòng)的距離或轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。
5、工作負(fù)載
是指機(jī)器人手腕前端安裝負(fù)荷在工作范圍內(nèi)任何位置上所能承受的最大重量，一般用質(zhì)量、力矩、慣性矩表示。
還和運(yùn)行速度和加速度大小等參數(shù)有關(guān)，工作負(fù)載一般用高速運(yùn)行時(shí)機(jī)器人所能抓取的工件重量作為負(fù)載承受能力為指標(biāo)。
搬運(yùn)機(jī)器人的負(fù)荷重量，必須考慮抓手和工件的合計(jì)。
6、分辨率
是指機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)的最小移動(dòng)距離或最小轉(zhuǎn)動(dòng)角度 。
7、精度
重復(fù)性或重復(fù)定位精度：指機(jī)器人重復(fù)到達(dá)某一目標(biāo)位置的差異性。比如你要求一個(gè)軸走 100 mm 結(jié)果 第一次 實(shí)際上他走了 100.01 重復(fù)一次同樣的動(dòng)作 他走了99.99 這之間的誤差 0.02 就是重復(fù)定位精度。它是衡量一列誤差值的集中程度，即重復(fù)度。機(jī)器人精度機(jī)不單取決與關(guān)節(jié)減速機(jī)及傳動(dòng)裝置，且對(duì)機(jī)械裝配工藝存在很大關(guān)系，很多由于裝配不到位導(dǎo)致機(jī)器人重復(fù)定位精度下降。
