項(xiàng)目四工業(yè)機(jī)器人控制與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)認(rèn)知工業(yè)機(jī)器人的控制方式工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)方式工業(yè)機(jī)器人的基本控制單元010203目錄1.機(jī)器人的控制與結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)密切相關(guān)一、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的特點(diǎn)任務(wù)一

工業(yè)機(jī)器人的控制方式2.機(jī)器人控制系統(tǒng)是多變量自動(dòng)控制系統(tǒng)。一、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的特點(diǎn)任務(wù)一

工業(yè)機(jī)器人的控制方式3.多個(gè)獨(dú)立的伺服系統(tǒng)有機(jī)協(xié)調(diào)。一、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的特點(diǎn)任務(wù)一

工業(yè)機(jī)器人的控制方式4.機(jī)器人控制系統(tǒng)是非線性的控制系統(tǒng)一、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的特點(diǎn)任務(wù)一

工業(yè)機(jī)器人的控制方式5.機(jī)器人的動(dòng)作通過(guò)不同的方式和路徑來(lái)完成一、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的特點(diǎn)任務(wù)一

工業(yè)機(jī)器人的控制方式總而言之，機(jī)器人控制系統(tǒng)是一個(gè)與運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)原理密切相關(guān)的、有耦合的、非線性的多變量控制系統(tǒng)。隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人控制理論必將日臻成熟。

二、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的主要功能1.示教在線控制功能示教再現(xiàn)控制是指控制系統(tǒng)可以通過(guò)示教盒或手把手進(jìn)行示教，將動(dòng)作順序、運(yùn)動(dòng)速度、位置等信息用一定的方法預(yù)先教給工業(yè)機(jī)器人，由工業(yè)機(jī)器人的記憶裝置將所教的操作過(guò)程自動(dòng)地記錄在儲(chǔ)存器。當(dāng)需要再現(xiàn)操作時(shí)，重放儲(chǔ)存器中儲(chǔ)存的內(nèi)容的一種控制功能。如需要更改操作內(nèi)容，只要重新示教一遍即可。

任務(wù)一

工業(yè)機(jī)器人的控制方式二、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的主要功能1.示教在線控制功能任務(wù)一

工業(yè)機(jī)器人的控制方式二、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的主要功能2.工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制功能工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制是指工業(yè)機(jī)器人的末端執(zhí)行器從一點(diǎn)移動(dòng)到另一點(diǎn)的過(guò)程中，對(duì)其位

置、速度和加速度的控制。由于工業(yè)機(jī)器人末端操作器的位置和姿態(tài)是由各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)引起的，因此，其運(yùn)動(dòng)控制實(shí)際上是通過(guò)控制關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。

第一步：關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)伺服指令的生成

第二步：關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的伺服控制

任務(wù)一

工業(yè)機(jī)器人的控制方式三、工業(yè)機(jī)器人的控制方式點(diǎn)位控制方式連續(xù)軌跡控制方式力（力矩）控制方式工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器位姿的軌跡跟蹤精度及平穩(wěn)性

定位精度運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間

力（力矩）傳感器

智能控制方式傳感器

知識(shí)庫(kù)

任務(wù)一

工業(yè)機(jī)器人的控制方式控制系統(tǒng)的組成部分：

一、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的基本組成調(diào)度指揮機(jī)構(gòu)示教基本功能操作外部存儲(chǔ)器輸入/輸出記錄自動(dòng)檢測(cè)信息機(jī)器人控制任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人的控制基本單元完整的控制系統(tǒng)的組成：

一、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的基本組成任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人的控制基本單元程序控制系統(tǒng)自適應(yīng)控制系統(tǒng)人工智能系統(tǒng)點(diǎn)位式控制系統(tǒng)軌跡式控制系統(tǒng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)總線控制總線自定義總線控制系統(tǒng)編程方式在線編程離線編程

二、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的分類任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人的控制基本單元1.集中控制系統(tǒng)任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人的控制基本單元三、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一臺(tái)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)全部控制功能

計(jì)算機(jī)資源開(kāi)放性

系統(tǒng)連線復(fù)雜，會(huì)降低系統(tǒng)的可靠性1.集中控制系統(tǒng)任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人的控制基本單元三、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低實(shí)時(shí)性差，功能難以擴(kuò)展

2.主從控制系統(tǒng)任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人的控制基本單元三、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主、從兩級(jí)處理器

2.主從控制系統(tǒng)任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人的控制基本單元三、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)性較好，適于高精度、高速度控制

系統(tǒng)擴(kuò)展性較差維修困難

3.分布式控制系統(tǒng)任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人的控制基本單元三、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模塊之間主從關(guān)系或平等關(guān)系目前流行的方式

“分散控制，集中管理”

兩級(jí)控制方式機(jī)器人的液壓驅(qū)動(dòng)將已有壓力的油液作為傳遞的工作介質(zhì)，用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)油泵輸出壓力油，電動(dòng)機(jī)供給的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成油液的壓力能。任務(wù)三工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)方式一、液壓驅(qū)動(dòng)能得到較大的輸出力或力矩

液壓傳動(dòng)滯后現(xiàn)象小

輸出力和運(yùn)動(dòng)速度控制較容易

可達(dá)到較高的定位精度

系統(tǒng)的泄漏難以避免氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)器人是指以壓縮空氣為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人。任務(wù)三工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)方式二、氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)器人是指以壓縮空氣為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人。任務(wù)三工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)方式二、氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)優(yōu)點(diǎn)不污染環(huán)境

遠(yuǎn)距離輸送過(guò)載自動(dòng)保護(hù)材質(zhì)和制造精度要求低動(dòng)作和反應(yīng)都較快

管路不易堵塞

缺點(diǎn)速度慢

穩(wěn)定性差輸出力不可能太大效率較低

電動(dòng)驅(qū)動(dòng)（電氣驅(qū)動(dòng)）是利用