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目前,工業(yè)機器人是市場上應(yīng)用最廣泛的機器人,也是比較成熟、完美的機器人。工業(yè)機器人可以被廣泛使用,因為它們有多種控制方法。根據(jù)不同的任務(wù),主要可以分為四種控制方法:點控制法、連續(xù)軌跡控制法、力(力矩)控制法和智能控制法。以下細節(jié)說明了這些控制方法的功能點。

1.點控制方法(PTP)
這種控制方法僅控制工業(yè)機器人末端執(zhí)行器在工作空間中某些特定離散點的姿態(tài)。在控制過程中,只需要工業(yè)機器人在相鄰點之間快速準(zhǔn)確地移動,并且沒有到達目標(biāo)點的運動軌跡的規(guī)定。定位精度和運動所需時間是這種控制方法的兩個主要技術(shù)指標(biāo)。該控制方法具有易于實現(xiàn)、定位精度要求低的特點。因此,它通常用于裝載和卸載、搬運、點焊和在電路板上插入元件以及其他只需要末端執(zhí)行器在目標(biāo)點的精確位置和姿態(tài)的操作。這種方法相對簡單,但很難達到2~3um的定位精度。
2.連續(xù)軌跡控制
這種控制方法是連續(xù)控制工業(yè)機器人末端執(zhí)行器在工作空間中的位置和姿態(tài),要求它嚴(yán)格按照預(yù)定的軌跡和速度在一定的精度范圍內(nèi)運動,速度可控,軌跡平滑,運動平穩(wěn),完成任務(wù)。工業(yè)機器人的各個關(guān)節(jié)連續(xù)同步運動,末端執(zhí)行器可以形成連續(xù)的軌跡。該控制方法的主要技術(shù)指標(biāo)是工業(yè)機器人末端執(zhí)行器姿態(tài)的軌跡跟蹤精度和穩(wěn)定性。通常電弧焊、噴漆、去毛刺和檢驗作業(yè)機器人都采用這種控制方法。
3.力(扭矩)控制模式
組裝、抓取和放置物體時,除了精確定位之外,還要求所用的力或扭矩必須合適,然后必須使用(扭矩)伺服模式。這種控制模式的原理與位置伺服控制基本相同,只是輸入量和反饋量不是位置信號,而是力(扭矩)信號,因此系統(tǒng)必須使用強大的(扭矩)傳感器。有時自適應(yīng)控制也是通過使用諸如接近度和滑動等傳感功能來實現(xiàn)的。
4.智能控制模式
機器人的智能控制是通過傳感器獲取周圍環(huán)境的知識,并根據(jù)其內(nèi)部知識庫做出相應(yīng)的決策。采用智能控制技術(shù),機器人具有很強的環(huán)境適應(yīng)性和自學(xué)習(xí)能力。智能控制技術(shù)的發(fā)展有賴于近年來人工智能如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、遺傳算法和專家系統(tǒng)的快速發(fā)展。也許這種控制模式,工業(yè)機器人確實有點“人工智能”的著陸味道,但也是最難控制好的,除了算法,還很大程度上取決于組件的精度。
從控制的性質(zhì)來看,目前工業(yè)機器人在大多數(shù)情況下仍處于較低水平的空間定位控制階段。它們沒有太多的智能內(nèi)容,可以說只是一只相對靈活的機械臂,離“人類”還有很長的路要走。
