The joints of industrial robots are independently driven by different motors. A four-axis robot is driven by four motors, while a six-axis robot is driven by six motors... When a job command is issued, each motor starts, and you say go east, and I say go west. In the end, it is the process of the left foot tripping the right fod .
Hvad kontrollerer dem for at samarbejde og nå det samme mål? Svaret er kontrolsystemet for roboten .
Robotten i kontrolsystemet svarer til den menneskelige hjerne, der tjener som strateg for roboten og er ansvarlig for at kommandere den til at udføre opgaver . næste, lad os forstå strukturen i denne 'hjerne' og se på dens unikke funktioner .
1. grundlæggende komponenter i et kontrolsystem
Robotkontrolsystemet består hovedsageligt af robotsystemværten, undervisning i pendel, driftspanel, signalgrænseflade (IO -modul), analog output -interface, servo -modul (servo driver), netværksgrænseflade (kan port- og Ethernet -interface) og kommunikationsgrænseflade (såsom seriel port) .}
Robotsystemværten fungerer som kernebehandlingsenhed, der er ansvarlig for overordnet planlægning og instruktionsudførelse; Undervisningspendellet bruges til manuel undervisningsbane og parameterindstilling og har uafhængig lagerkapacitet; Operationspanelet giver grundlæggende startstop og funktionel kontrol; Signalgrænsefladen og den analoge outputgrænseflade er ansvarlig for at interagere med eksterne enheder; Servo -modul driver motoren og modtager positionsfeedback; Netværksgrænsefladen understøtter multimaskine online eller pc -kommunikation, mens kommunikationsgrænsefladen bruges til dataudveksling mellem robotter og andre enheder .
2. Funktioner implementeret af kontrolsystemet
The main functions of the control system include memory function (storing operating parameters, motion trajectories, etc.), teaching function (supporting online and offline programming), online function (realizing device interconnection through interfaces such as IO and network), multi axis servo control (supporting multi axis linkage and dynamic compensation), safety protection function (such as electronic fence and collision detection), coordinate system function (Understøtter flere koordinatsystemer såsom samlinger, verdener, værktøjer osv. .) og fejldiagnosefunktion (realtidsovervågning af systemstatus og alarm) .
Disse funktioner sikrer kollektivt, at robotter effektivt og stabilt udfører komplekse opgaver, samtidig med at de besidder fleksibilitet og sikkerhed .
3. Kerneprocessen for kontrolsystemet, der kommanderer robotten
▶ Instruktionsmodtagelse og behandling
Kontrolsystemet modtager først jobinstruktioner fra den øverste computer (såsom interaktion mellem mennesker og computere) eller eksterne enheder (f.eks. PLC, Vision System), der afklarer opgavemålene (såsom bevægelsessti, driftshandlinger) . for eksempel ved at indtaste instruktioner gennem en undervisningspendel- eller programmeringssoftware, systemet parserer instruktionerne i matematiske modeller (f.eks signaler .
▶ Sportsplanlægning og kontrol
Controlleren udfører bevægelsesplanlægning baseret på målinstruktioner og realtidssensordata (såsom position, hastighed og holdning) for at generere nøjagtige bevægelsesbane . for eksempel ved at bruge et servo-drevsystem til at konvertere kontrolsignaler til motoriske drevsignaler, er leddene drevet til at bevæge sig langs en sætsti .
▶ Lukket loop feedback og justering
Sensors collect real-time data on the position, posture, and environmental status of the robot's end effector (such as collision detection), and provide feedback to the control system. The system compares the actual state with the target state, dynamically adjusts control instructions, and ensures action accuracy. For example, if a deviation from the trajectory is detected, the controller will adjust the speed or retning .
▶ Multi-Robot-samarbejde og sikkerhedsmekanisme
I multi-robot-systemer planlægger kontrolsystemet stierne for hver robot gennem globale koordinationsalgoritmer (såsom virtuel hastighedsfeltkollisionsundgåelse) for at undgå kollisioner . for eksempel tildeler stationskontroller unikke tilladelser til robotter for at indtaste specifikke områder for at sikre jobsikkerhed .
▶ Udførelse og ekstern interaktion
The control system transmits instructions to the executing mechanism (such as a motor, hydraulic cylinder) through drivers (such as servo drivers, PLCs) to drive the robot to complete the task. At the same time, communicate with external devices such as conveyors and sensors to achieve closed-loop control. For example, PLC adjusts the loop progress of the line based on robot Feedback .
▶ Fejlhåndtering og logisk kontrol
Controlleren er udstyret med indbyggede logiske behandlingsmoduler (såsom PID-regulering og fuzzy kontrol) til at reagere på uventede situationer (såsom sensorfejl og mekanisk fastklemning) og aktivere sikkerhedsmekanismer (såsom nødstop) . for eksempel ved at interagere med eksterne enheder gennem I/O-interface-moduler, statusovervågning og fault alarm kan opnås.
Kontrolsystemet er det "intellektuelle ansvar" for industrielle robotter, der hjælper robotter med at opnå koordineret kontrol af flere uafhængige servosystemer og gør det muligt for industrielle robotter at handle i henhold til menneskelig vilje .