機器人(rén)4大(dà)控制方式,你知道幾種?

      目前機器人(rén)在市場(chǎng)的(de)大(dà)環境下(xià)使用(yòng)最多(duō)的(de)當屬工業機器人(rén),也(yě)是最成熟完善的(de)一種機器人(rén),而工業機器人(rén)能夠得(de)到廣泛應用(yòng),得(de)益于它擁有的(de)多(duō)種控制方式。 
      機器人(rén)控制可(kě)以分(fēn)爲關節空間的(de)控制和(hé)笛卡爾空間的(de)控制。對(duì)于串聯式多(duō)關節機器人(rén),關節空間的(de)控制是針對(duì)機器人(rén)各個(gè)關節的(de)變量進行的(de)控制,笛卡爾空間控制是針對(duì)機器人(rén)末端的(de)變量進行的(de)控制。
     按照(zhào)控制量的(de)不同,機器人(rén)控制可(kě)以分(fēn)爲:位置控制、速度控制、加速度控制、力控制、力位混合控制和(hé)振動控制等。
     按作業不同,可(kě)主要分(fēn)爲點位控制方式連續軌迹控制方式力(力矩)控制方式和(hé)智能控制方式四種控制方式!這(zhè)4種控制方式功能分(fēn)别都有哪些?


01、點位控制方式(PTP)

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      這(zhè)種控制方式在機電一體化(huà)領域和(hé)機器人(rén)行業有廣泛的(de)應用(yòng)!對(duì)工業機器人(rén)末端執行器在作業空間中某些規定的(de)離散點上的(de)位置進行控制。在控制時(shí),隻要求工業機器人(rén)能夠快(kuài)速、準确地在相鄰各點之間運動,對(duì)達到目标點的(de)運動軌迹則不作任何規定。

     定位精度和(hé)運動所需的(de)時(shí)間是這(zhè)種控制方式的(de)兩個(gè)主要技術指标。這(zhè)種控制方式具有實現容易、定位精度要求不高(gāo)的(de)特點,因此,常被應用(yòng)在上下(xià)料、搬運、點焊和(hé)在電路闆上安插元件等隻要求目标點處保持末端執行器位姿準确的(de)作業中。這(zhè)種方式比較簡單,但是要達到 2~3um 的(de)定位精度是相當困難的(de)。



02、連續軌迹控制方式(CP)


      CP控制是對(duì)工業機器人(rén)末端執行器在作業空間中的(de)位姿進行連續的(de)控制,中間點的(de)速度不爲0,連貫運動,通(tōng)過速度前瞻的(de)方式獲得(de)每個(gè)點的(de)速度大(dà)小。一般連續軌迹控制主要都用(yòng)到了(le)速度前瞻的(de)方法:前向速度限制、轉角速度限制、回溯速度限制、最大(dà)速度限制、輪廓誤差速度限制。

      這(zhè)種控制方式要求其嚴格按照(zhào)預定的(de)軌迹和(hé)速度在一定的(de)精度範圍内運動,而且速度可(kě)控、軌迹光(guāng)滑、運動平穩,以完成作業任務。

      工業機器人(rén)各關節連續、同步地進行相應的(de)運動,其末端執行器即可(kě)形成連續的(de)軌迹。這(zhè)種控制方式的(de)主要技術指标是工業機器人(rén)末端執行器位 姿的(de)軌迹跟蹤精度及平穩性,通(tōng)常弧焊、噴漆、去毛邊和(hé)檢測作業機器人(rén)都采用(yòng)這(zhè)種控制方式。


03、力(力矩)控制方式

      随著(zhe)機器人(rén)應用(yòng)邊界的(de)不斷拓寬,單單靠視覺賦能已經滿足不了(le)複雜(zá)的(de)實際應用(yòng),此時(shí)就必須引入力/力矩控制輸出量,或者将力/力矩作爲閉環反饋量引入控制。
       在進行裝配、抓放物(wù)體等工作時(shí),除了(le)要求準确定位之外,還(hái)要求所使用(yòng)的(de)力或力矩必須合适,這(zhè)時(shí)必須要使用(yòng)(力矩)伺服方式。這(zhè)種控制方式的(de)原理(lǐ)與位置伺服控制原理(lǐ)基本相同,隻不過輸入量和(hé)反饋量不是位置信号,而是力(力矩)信号,所以該系統中必須有力(力矩)傳感器。有時(shí)也(yě)利用(yòng)接近、滑動等傳感功能進行自适應式控制。



04、智能控制方式


 機器人(rén)的(de)智能控制是通(tōng)過傳感器獲得(de)周圍環境的(de)知識,并根據自身内部的(de)知識庫作出相應的(de)決策。采用(yòng)智能控制技術,使機器人(rén)具有較強的(de)環境适應性及自學習(xí)能力。

智能控制技術的(de)發展有賴于近年來(lái)人(rén)工神經網絡、基因算(suàn)法、遺傳算(suàn)法、專家系統等人(rén)工智能的(de)迅速發展。這(zhè)種控制方式模式,讓工業機器人(rén)真正有了(le)“人(rén)工智能”味道,不過也(yě)是最難控制得(de)好的(de),除了(le)算(suàn)法外,也(yě)嚴重依賴于元件的(de)精度。
近幾年,智能控制技術進步明(míng)顯,模糊控制理(lǐ)論和(hé)人(rén)工神經網絡理(lǐ)論以及兩者的(de)融合都大(dà)大(dà)提高(gāo)了(le)機器人(rén)的(de)速度和(hé)精度。主要應用(yòng)如多(duō)關節機器人(rén)跟蹤控制、月(yuè)球機器人(rén)控制、除草(cǎo)機器人(rén)控制、烹饪機器人(rén)控制等。
有了(le)智能控制技術的(de)加持,工業機器人(rén)才真正智能化(huà)起來(lái),不過也(yě)是最難實現的(de),對(duì)算(suàn)法、元件依賴嚴重。