機器人控制的案例
機器人的大腦——控制系統概述
如果僅僅有感官和肌肉，人的四肢并不能動作。一方面是因為來自感官的信號沒有器官去接收和處理，另一方面也是因為沒有器官發出神經信號，驅使肌肉發生收縮或舒張。同樣，如果機器人只有傳感器和驅動器，機械臂也不能正常工作。原因是傳感器輸出的信號沒有起作用，驅動電動機也得不到驅動電壓和電流，所以機器人需要有一個控制系統，用硬件和軟件組成一個的控制系統。
機器人控制系統的功能是接收來自傳感器的檢測信號，根據操作任務的要求，驅動機械臂中的各臺電動機就像我們人的活動需要依賴自身的感官一樣，機器人的運動控制離不開傳感器。機器人需要用傳感器來檢測各種狀態。機器人的內部傳感器信號被用來反映機械臂關節的實際運動狀態，機器人的外部傳感器信號被用來檢測工作環境的變化。
所以機器人的神經與大腦組合起來才能成一個完整的機器人控制系統。
機器人控制系統概念
機器人控制系統是指由控制主體、控制客體和控制媒體組成的具有自身目標和功能的管理系統。控制系統意味著通過它可以按照所希望的方式保持和改變機器、機構或其他設備內任何感興趣或可變化的量。控制系統同時是為了使被控制對象達到預定的理想狀態而實施的。控制系統使被控制對象趨于某種需要的穩定狀態。
機器人控制系統特點
機器人的控制技術是在傳統機械系統的控制技術的基礎上發展起來的，因此兩者之間并無根本的不同。但機器人控制系統也有許多特殊之處。其特點如下：
1、機器人控制系統本質上是一個非線性系統。引起機器人非線性因素很多，機器人的結構、傳動件、驅動元件等都會引起系統的非線性。
2、機器人控制系統是由多關節組成的一個多變量控制系統，且各關節間具有耦合作用。具體表現為某一個關節的運動，會對其他關節產生動力效應，每一個關節都要受到其他關節運動所產生的擾動。因此工業機器人的控制中經常使用前饋、補償、解耦和自適應等復雜控制技術。
展開 電聲案例 | 助聽器開發中的機器人控制聲學全息技術
Poul Kristensen，GNReSound的高級聲學工程師說：“助聽器的一大挑戰是獲得高增益，要做到這一點，你必須能控制反饋。即使是某些高達80dB的增益，也只需要一個很小的裝置，因此你需要多種不同的工具來了解反饋模式。”
本圖顯示的3D保形繪圖是將SONAH計算獲得聲音云圖繪制到網格化的CAD模型上的結果
解決方案
GN ReSound傾向于能保證精度和可重復性的自動解決方案，因此選擇了Brüel & Kj?r 項目定制部門提供的基于統計優化近場聲全息（SONAH）技術的交鑰匙解決方案。
使用我們的專利SONAH技術、提供一個機器人整體解決方案，能實現GN ReSound所需要的準確性和可重復性。這個解決方案由三個主要部分組成：持有探針傳聲器的機器人、機器人控制器及LAN-XI模塊、PC工作站。
“采用這一系統，我們能測量聲強”Poul說：“這是我們之前無法做到的。采用SONAH系統，使這一流程可控。你可以使用自動控制裝置將傳聲器放置在某個特定位置上。我們現在可以測量精細網格，之前我們只能分析聲壓?！?配備探針傳聲器的自動控制裝置。探針傳聲器小巧、輕質，適合在靠近聲源的局促空間內測量聲壓
“在采用SONAH之前，我們在助聽器周圍移動傳聲器，以盡可能獲得聲音信息。但是由于這一過程要求精確，因此我們不得不進行大量測試，因此這一方法并不實用。而新方法則更為精確，并能提供更多信息?！?為GN ReSound提供的自動控制系統
SONAH 是什么？
Brüel & Kj?r獲得專利的先進全息技術，可采用比聲源更小的陣列實施測量，且不會出現嚴重的空間窗效應。
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這樣，機器人控制策略設計者是在一個靜態的、結構化的、符號化的環境中編寫策略；他不需要考慮太多的突發情況，至多需要考慮一些意外，例如利用簡單的傳感器檢測應該被搬運的工件是否在正確的位置，從而決定是否報警或者停止工作等等。
這類機器人通常由一個單獨的控制器。這個控制器收集從機器人各個關節、各個附加傳感器傳送來的位置、角度等信息，通過控制器處理后，計算機器人下一步的工作。整個機器人是在這個控制器的控制下運作，對于一些異常的處理也在程序的設定范圍內。下圖是兩個典型的采用集中式系統架構的移動機器人框圖。左側的框圖的控制器是一臺PC機，它擔負了所有的信息采集、處理和控制功能；右圖是經過改進的機器人架構：在PC機之外，增加了一個DSP控制器，承擔了PC 機的部分工作。但是，這兩種架構下控制器的負擔都相當重，并且如果控制器出現故障，整個機器人將會癱瘓。
對于上面描述的工作內容，程控式、集中控制式結構是非常理想的。如前所述，機器人不會遇到太多動態的、非符號化的環境變化，并且控制器能夠得到足夠多的、準確的環境信息。設計者可以在機器人工作前預先設計好最優的策略，然后讓機器人開始工作，過程中只需要處理一些可以預料到的異常事件。
但是，假設我們要設計一個在房間里漫游的移動機器人，房間的大小未知；并且我們也無法準確地得到機器人在房間中的相對位置，這種架構將無法獲得足夠的信息，并且無法處理未知的突發情況。因此對于傳統意義之外的機器人，例如移動機器人、寵物機器人等，程控式控制架構就很難適應了。
集中式程控架構的優點是系統結構簡單明了，所有邏輯決策和計算均在集中式的控制器中完成。這種架構很清晰：控制器是大腦，其他的部分不需要有處理能力。
展開 基于MATLAB/Simulink 機器人魯棒自適應控制系統仿真研究
基于MATLAB/Simulink 機器人魯棒自適應控制系統仿真研究
高道祥，薛定宇
（東北大學教育部暨遼寧省流程工業綜合自動化重點實驗室，沈陽 110004）
摘 要：介紹了一種在MATLAB/Simulink 環境下進行機器人魯棒自適應控制系統仿真的方法，利
用Matlab 軟件強大的數值運算功能，將系統模型用Matlab 語言編寫成M-Function（或S-Function）
文件，通過User-Defined-Function 模塊嵌入到Simulink 仿真環境中，可以充分發揮Simulink 模塊
實時的動態仿真功能，簡化仿真模型的設計，修改和調整?；贛-Function 建立機器人系統模型
的方法可以推廣到其他復雜控制系統的建模，SimMechanics 在建立多自由度連桿機器人受控對象
仿真模型時，簡單可靠。
關鍵詞：機器人；Matlab/Simulink；SimMechanics；仿真；魯棒自適應控制
中圖分類號：TP391.9 文獻標識碼：A 文章編號：1004-731X (2006) 07-2022-04
基于MATLABSimulink機器人魯棒自適應控制系統仿真研究.pdf
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這是我看過最全的工業機器人基礎知識介紹
秦川機床的是國家進口替代項目，秦川機床9萬套工業機器人關節減速器技術改造項目、工業機器人關節減速器生產線兩項合計投資3.14億元。
控制系統
機器人控制系統是機器人的大腦，是決定機器人功用和功能的主要要素。控制系統是按照輸入的程序對驅動系統和實行機構收回指令信號，并進行控制。下面文章主要介紹機器人控制系統。
1、機器人的控制系統
“控制”的目的是指被控對象會按照者所期望的方式產生行為。 “控制”的基本條件是了解被控對象的特性。
“實質”是對驅動器輸出力矩的控制。機器人的控制系統
2、機器人的基本工作原理
工作原理是示教再現；示教也稱導引示教，既是人工導引機器人，一步步按實際需求動作流程操作一遍，機器人在導引過程中自動記憶示教的每個動作的姿態、位置、工藝參數、運動參數等，并自動生成一個連續執行的程序。完成示教后，只需要給機器人一個啟動命令，機器人將會地自動按照示教好的動作，完成全部流程；
3、機器人控制的分類
1）按照有無反饋分為：開環控制、閉環控制、
開環精確控制的條件：精確地知道被控對象的模型，并且這一模型在控制過程中保持不變。
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：單關節位置控制（位置反饋，位置速度反饋，位置速度加速度反饋）、多關節位置控制
多關節位置控制分為分解運動控制、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、自適應控制、最優控制、神經網絡控制、模糊神經網絡控制 、專家控制
4、控制系統硬件配置及結構 .電氣硬件 .軟件架構
由于機器人的控制過程中涉及大量的坐標變換和插補運算以及較低層的實時控制。
展開 Adams 仿真有助于驗證名為“隱性機器人模型”的概念，可用于提高視覺伺服精度
其根據是，支腿的觀測結果相當于控制隱藏在控制器中的另一個機器人，其裝配模式和獨立形態均不同于實際使用的機器人。
隱性機器人是一種虛擬機器人，其運動學特性可以表征支腿方向空間與末端執行器位置和方位空間之間的映射。研究人員證明，機器人理論采用隱性機器人模型概念后，可充分解釋所觀測的機器人與預期最終位置和方位的潛在不收斂性。IRCCyN 研究人員決定嘗試確定一種常規方法，根據支腿的觀測結果，針對由視覺伺服所控制的任意類型并聯機器人來定義隱性機器人模型。這些研究基于理論計算，但也需要對其理論結果進行驗證。
解決方案
IRCCyN 研究人員 Sébastien Briot 指出：“將并聯機器人的 Adams 仿真與機器人控制器的 Simulink 模型集成在一起，可獲得用來驗證我們理論工作的理想平臺。”在近期的案例中，IRCCyN 研究人員采用這種理論，根據三種不同的控制原理來定義機器人控制器中的隱性機器人模型。在案例 1 中，僅根據對支腿方向的觀測結果來控制機器人。在案例 2 中，機器人控制器還納入了穿過驅動機器人的圓柱軸的多條線路空間中的部分方向及位置觀測結果。最后，在案例 3 中，研究人員進一步加入了穿過機器人支腿線路空間內的完整方向及位置觀測結果。
機器人末端執行器的初始形態為 z0 = 0.20 m、Φ0 = -0.90o、θ0 = -0.10o。目標是到達 zf =0.40 m、Φf = -0.90o、θf = +0.10o 的末端執行器形態。
將上述三種控制器（案例 1、案例 2 及案例 3）與 Adams 模型集成在一起，以一秒的模型時間為步長對機器人行為進行仿真。案例 1 中的控制器僅基于支腿方向，機器人無法實現最終的末端執行器形態。
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傳感器將各個關節的運動輸出信號反饋回伺服控制級計算機形成局部閉環控制，達到精確的控制機器人在空間的運動。
2）基于PLC的運動控制
種控制方式：
①利用PLC的輸出端口使用脈沖指令來產生脈沖驅動電機，同時使用通用I/O或者計數零部件來實現伺服電機的閉環位置控制
②使用PLC外部擴展的位置控制模塊來實現電機的閉環位置控制，這種方式主要是以發高速脈沖控制，屬于位置控制方式，位置控制一般都是點到點的位置控制方式較多。
機器人重要參數
怎么選擇一個合適的機器人
機器人的技術參數反映了機器人可勝任的工作、具有的最高操作性能等情況，是設計、應用機器人必須考慮的問題。機器人的主要技術參數有自由度、分辨率、工作空間、工作速度、工作載荷等。
1、自由度
是指機器人具有的獨立運動的坐標軸數量。
機器人的自由度是指確定機器人手部在空間的位置和姿態時所需要的獨立運動參數的數量。機器人的自由度數一般等于關節數量。
常見機器人自由度數一般有5～6個。有些機器人還附帶有外部軸。
2、關節（Joint）
即運動副，允許機器人手臂各零件之間發生相對運動的機構。
3、工作范圍
工業機器人手臂或手部安裝點所能達到的所有空間范圍。
其形狀取決于機器人的自由度數和各運動關節的類型與配置。機器人的工作范圍一般有：圖解法和解析法這兩種方法表示。
展開 機器人快速充電系統可自動為電動汽車充電
導讀： 德國格拉茨技術大學（Technical University of Graz）的研究人員與行業合作伙伴合作，研發出一個由機器人控制的電動汽車快速充電系統。該系統的特殊之處在于，可允許不同停車位置的車輛串聯充電。
據外媒報道，德國格拉茨技術大學（Technical University of Graz）的研究人員與行業合作伙伴合作，研發出一個由機器人控制的電動汽車快速充電系統。該系統的特殊之處在于，可允許不同停車位置的車輛串聯充電。
由于采用了攝像系統，使用導電聯合充電系統（CCS）的機器人可以找到電動車的充電插頭，然后幫助電動車自動充電。
負責格拉茨技術大學該項目的Bernhard Walzel解釋說：“這是我們首次基于機器人建立的充電站，可自動一輛接一輛地為汽車充電，而汽車無需特別調整以適應此技術。憑借巧妙的攝像技術，機器人可以識別車輛的充電插座，因此，可以自動設置不同的參數，而汽車就可以一個接一個地開進充電站充電。此外還可解決車輛定位問題，即使汽車停錯地方，該系統也能工作?！?根據格拉茨技術大學所說，該充電系統是一個“由傳感器、機器人運動學和機器人控制元件組成的復雜機電系統。”此外，該系統還可在不同光線下工作，也就是說戶內和戶外都可工作。
該系統由多位合作伙伴一起研發，包括格拉茨技術大學研究團隊與格拉茨技術大學計算機圖形和視覺研究所的同事，以及寶馬、麥格納斯泰爾（Magna Steyr）、奧地利林茨的自動化專家科堡（KEBA）以及位于維也納的奧地利汽車工程師學會（OVK）等。
研發自動充電系統的概念并不新鮮，去年，大眾和庫卡就合作開展了一個類似的項目，此項目還專注于充電過程的自動化。上述兩個項目中都使用了機器人，以解決靈活充電的要求。
作者：余秋云
展開 機器人運動控制 | 開發基于應變的三分量傳感器
<p>達姆施塔特工業大學仿真機器人項目需要為負重行走機器人開發更具成本效益的感應足，以實現對機器人的運動控制。在HBK的幫助下，開發了基于應變的三分量力傳感器，來調節機器人的運動控制。</p><p><br></p><h2><strong>三分量力傳感器結構</strong></h2><p>為了測量x、y 和 z軸方向的力，共安裝了三個應變全橋：</p><ul><li><strong>z方向力測量</strong>：4個應變花K-TA11K3/350采用雙組份冷固化膠安裝在薄片式彈性體內部。</li><li><strong>x和y方向力測量</strong>：8個應變片K-LU13K1.6/350被黏貼在彈性體外部。這種帶背膠的應變片可以采用熱固化方式，并且安裝更方便。</li></ul><p>應變計的排布如圖1所示。1-4號應變片測量z方向，5-12號應變片測量x和y方向。這種三軸力傳感器采用鋁制圓柱形梁式結構。生產簡單，成本低廉。</p><p class="ql-align-center"><em><img src="https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_jpg/0dOps7rIddpRWj4PI35g5hP2dBCmdmGYsk70v3ib2PEvAIt7SMwsGMeOtd9DBFPxmnakQ6h4drlEB4KGO0kzeFA/640?wx_fmt=webp&from=appmsg"></em></p><p class="ql-align-center"><em>圖1 上圖為三維彈性體上的應變片，下圖為應變片在展開彈性體上的排布</em></p><p><br></p><p>為了測量最小的電阻變化，需要將應變片需要以全橋方式安裝（見圖2）。在ANSYS Workbench 19.1幫助下，應變被確定到指定方向。
展開 機器人方向控制中應用的磁阻角度傳感芯片
磁阻傳感器提供的輸出信號幾乎不受磁場變動、磁溫度系數、磁傳感器距離與位置變動影響，可以達到高準確度與高效能，因此相當適合各種要求嚴格的車用電子與工業控制的應用。所以它遠比采用其它傳感方法的器件更具有優勢。
機器人的應用日漸廣泛，對工業生產與提高效能有重要作用。工業機器人主要利用伺服電機進行運動控制，從而實現移動和抓取工具。本文將詳細討論伺服電機的特點以及不同類型伺服電機相應的控制原理。
運動控制與機器人密切相關。工業應用中的機器人必須透過由多款電機所構成的致動器才能自行移動，以執行任務或透過機器手臂抓取工具。
機器人的運動控制系統通常由電機控制器、電機驅動、電機本體(多為伺服電機)組成。電機控制器具備智能運算功能，并可傳送指令以驅動電機。驅動可提供增壓電流，根據控制器指令以驅動電機。電機可以直接移動機器人，也可通過傳動系統或鏈條系統讓機器人移動。
差動驅動原理:差動驅動是指左右兩個驅動輪分別由一個電機驅動,通過控制兩個驅動輪的運動速度和方向實現機器人的轉向。左右輪速度的不同可以使機器人產生旋轉運動。
舵輪/轉向齒輪原理:機器人通過操控一個或多個舵輪(也稱轉向齒輪)的方向和轉速來實現轉向。舵輪通常位于機器人的前部或后部,當舵輪旋轉時,機器人就會圍繞輪子的軸線旋轉。
傳感器測量磁鐵磁場方位角時可以達到小于0.07度的分辨率。測量磁場方向對于測量磁場強度的優勢在于：對于磁鐵溫度系數不敏感，沖擊和振蕩影響小，可用于磁鐵和傳感器之間的多種介質。這些傳感器可以在3瓦特功率下達到0－5mhz的帶寬響應。輸出是標準的惠斯通電橋結構。因為沒有運動電子組件，傳感器具有長工作壽命，高可靠性和精確性等優點。
推薦一款由工采網代理的磁阻角度傳感芯片 - AM100是一款基于各向異性磁電阻(AMR)技術的角度傳感器IC。
展開 展商推薦｜1秒起身“鹿明機器人”重新定義人形機器人
在人形機器人賽道上，“能否快速起身”被業界視為衡量機器人敏捷性、穩定性和技術綜合實力的關鍵指標。多數產品需要 3~5秒甚至更長的時間才能從跌倒狀態恢復，而鹿明機器人僅用1秒，便完成了這一動作，刷新了行業認知，也讓世界看到了中國機器人企業的硬核實力。
這不僅是一項技術突破，更是一場關于 “具身智能”落地的宣言。
年輕而鋒芒畢露的高科技企業
鹿明機器人成立于 2024年9月6日，是一家專注于產品級具身智能機器人的創新型高科技企業。
核心產品：人形機器人系列、機器人關節模組、視觸覺模組
應用場景：工廠、物流、商業服務等多領域
研發團隊：來自清華大學、上海交通大學、香港中文大學，擁有十余年人形機器人全棧研發及消費級產品落地經驗
鹿明機器人立志成為全球領先的智能機器人產品及解決方案提供商，把高效、可靠的具身智能機器人帶入千行百業和千家萬戶。
1秒起身——刷新行業敏捷極限
在行業內，倒地后的快速恢復是最能體現機器人控制算法和硬件實力的動作之一。大多數機器人因動力系統、平衡控制、姿態規劃等限制，需要數秒到十幾秒才能起身。而鹿明機器人通過 高性能關節模組、優化控制算法以及實時感知閉環系統，將起身時間壓縮至 1秒，成為業內少有的技術突破。
這一成就帶來的意義：
極致敏捷：機器人在舞臺演示、公共服務、工業作業中無需等待即可恢復動作，提升效率和體驗。
穩定可靠：即便在復雜地形或突發干擾下，也能保持連續作業能力。
技術標桿：將鹿明機器人牢牢定位為國內外人形機器人賽道的技術標桿。
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【經驗分享】“公司要機器換人”——機器人應用的十大坑爹誤區請收下
誤區六
只依賴于控制系統的優劣
大多數機器人制造商思索更多的可能是機器人的控制器，而不是機械性能。但是假定一旦配置了機器人，正常運轉時間就主要依賴于機械的耐用性。產品喪失消費才干很可能不是由于控制器和電子設備差構成的，而是由于機械性能不好構成的。
通常選擇一個機器人系統是基于運用者對控制器和軟件的知曉。假定在這方面機器人同時又有很出色的機械性能，那么這將是一個非常具有競爭力的優勢。相反，假定機器人在安裝以后需要不時地中止維修，那么控制所帶來省時優勢將很快被消耗掉。
機械部分是保證工業機器人性能的關鍵，精度、速度和耐用度，都與機械部分有著極大的關系。機器人的機構組成比較簡單，普通就是馬達與減速器，假定選用的機器人經常需要維修減速器部分，或其他機械結構，那是非常省事的。
展開 焊接機器人的應用分析及編程技巧
自從20世紀60年代初，人類創造了第一臺工業機器人以后，工業機器人就顯示出它極大的生命力，在短短40多年的時間中，工業機器人技術得到了迅速的發展，工業機器人已在工業發達國家的生產中得到了廣泛的應用。目前，工業機器人已廣泛應用于汽車及汽車零部件制造業、機械加工行業、電子電氣行業、橡膠及塑料工業、食品工業、木材與家具制造業等領域中。在工業生產中，焊接機器人、裝配機器人、噴涂機器人及搬運機器人等工業機器人都已被大量采用。接下來重點介紹焊接機器人。
焊接機器人
焊接機器人是從事焊接（包括切割與噴涂）的工業機器人，它主要包括機器人和焊接設備兩部分。其中，機器人由機器人本體和控制柜（硬件及軟件）組成；而焊接裝備，以弧焊及點焊為例，則由焊接電源（包括其控制系統）、送絲機（弧焊）、焊槍（鉗）等部分組成。對于智能機器人，還應配有傳感系統，如激光或攝像傳感器及其控制裝置等。
點焊機器人的特點
由于采用了一體化焊鉗，焊接變壓器裝在焊鉗后面，所以點焊機器人的變壓器必須盡量小型化。對于容量較小的變壓器可以用50Hz工頻交流，而對于容量較大的變壓器，工業上已經開始采用逆變技術把50Hz工頻交流變為600～700Hz交流，使變壓器的體積減少、減輕。變壓后可以直接用600～700Hz交流電焊接，也可以再進行二次整流，用直流電焊接，焊接參數由定時器調節。目前，新型定時器已經微機化，因此機器人控制柜可以直接控制定時器，無需另配接口。點焊機器人的焊鉗，用電伺服點焊鉗，焊鉗的張開和閉合由伺服電機驅動，碼盤反饋，使焊鉗的張開度可以根據實際需要任意選定并預置，而且電極間的壓緊力也可以無級調節。
展開 資訊 | 一文看懂機器人焊接技術在汽車行業的應用
隨著汽車制造業對焊接精度和速度等指標提出的要求越來越高，以及用戶個性化需求的日益加強，為了滿足多車型、多批次的市場需求，提高車身車間生產能力的柔性和彈性，工業機器人在車身焊接中得到了廣泛應用。本文結合實例介紹了點焊機器人和弧焊機器人系統在車身焊接中的應用。
轎車車身的結構和工藝在很大程度上決定了乘車的安全系數。車身本體是由十幾個大總成和數百個薄板沖壓件，經點焊、弧焊、激光焊、釬焊、鉚接、機械連接以及膠接等工藝連接成的復雜薄板結構件。由于白車身所涉及的零件多、工藝復雜且設備類型繁多，因此車身規劃對焊接工藝、裝焊夾具、質量控制以及維護保養等都有較高的要求。本文結合實例重點介紹了點焊機器人系統和弧焊機器人系統在車身焊接中的應用。
【點焊機器人系統】
車身點焊的質量直接影響著汽車車身強度和使用安全性。點焊設備因易于機械化、成本較低廉、技術成熟且配套設施完善，在汽車車身的生產中應用得最為廣泛。現在，點焊焊接過程完全自動化已成為趨勢，機器人點焊系統已得到廣泛應用，正逐步取代手工點焊。
1．氣動點焊機器人系統
氣動點焊機器人系統包括機器人本體、機器人控制器、點焊控制器、自動電極修磨機、氣動點焊鉗和水氣供應的水氣控制單元等，如圖1所示。
圖1 氣動點焊機器人系統
氣動焊鉗作為點焊機器人的執行機構，目前普遍采用了一體化焊鉗，就是焊接變壓器裝在焊鉗后面，減少了二次電纜的損失，提高焊接質量。由于采用一體化焊鉗，變壓器必須盡量小型化，提高機器人有效負載。對于容量較大的變壓器，已開始采用中頻逆變技術：把50Hz工頻交流變為600～1000Hz交流再整流，使變壓器體積減少、減輕。
氣動焊鉗電極組件形式上與手工焊接焊鉗基本相似，完成與工件接觸及通電焊接作用，為降低維護改造成本，焊鉗組件有模塊化的趨勢。
展開 工業機器人運動學結構、驅動及技術詳解
五、 機器人的控制系統
1、機器人的控制系統
“控制”的目的是使被控對象產生控制者所期望的行為方式。.“控制”的基本條件是了解被控對象的特性。“實質”是對驅動器輸出力矩的控制。
2、機器人示教原理
機器人的基本工作原理是示教再現；示教也稱導引，即由用戶導引機器人，一步步按實際任務操作一遍，機器人在導引過程中自動記憶示教的每個動作的位置、姿態、運動參數/工藝參數等，并自動生成一個連續執行全部操作的程序。完成示教后，只需給機器人一個啟動命令，機器人將精確地按示教動作，一步步完成全部操作；
3、機器人控制的分類 ：
1）按照有無反饋分為：開環控制、閉環控制；
開環精確控制的條件：精確地知道被控對象的模型，并且這一模型在控制過程中保持不變。
2）按照期望控制量分為：位置控制，力控制，混合控制 ；
位置控制分為：單關節位置控制（位置反饋，位置速度反饋，位置速度加速度反饋）、多關節位置控制、多關節位置控制分為分解運動控、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、自適應控制、最優控制、神經網絡控制、模糊神經網絡控制 、專家控制以及其他；
4、控制系統硬件配置及結構：
由于機器人的控制過程中涉及大量的坐標變換和插補運算以及較低層的實時控制，所以，目前的機器人控制系統在結構上大多數采用分層結構的微型計算機控制系統，通常采用的是兩級計算機伺服控制系統。
1）具體流程：
主控計算機接到工作人員輸入的作業指令后，首先分析解釋指令，確定手的運動參數。
然后進行運動學、動力學和插補運算，最后得出機器人各個關節的協調運動參數。這些參數經過通信線路輸出到伺服控制級，作為各個關節伺服控制系統的給定信號。
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