关节型机器人的控制系统
2025年09月26日
三
、关节型机器人的控制系统
典型机器人的控制技术涉及传感、驱动与控制三个方面,同时与机器人的机械结构,传动系统一起,构成完整的机器人系统。
1.机器人传感器
传感器是机器人系统的重要组成部分,它可分为内部传感器和外部传感器两大类。内部传感器是完成机器人运动控制所必须的那些传感器,如位置,速度传感器等。外部传感器取决于机器人所要完成的任务,如搬运、装配等就需要有力(力矩)传感器。通常外部传感器有力觉传感器、触觉传感器、接近觉传感器及视觉传感器等。
位置传感器一般采用光电编码器;速度传感器一般采用测速发电机;力和力矩传感器一般采用电阻应变式的;触觉传感器最早常使用的是微动开关,现在常使用的还有导电合成橡胶、半导体应变计和压电元件等;接近式传感器有光学接近式的和超声波接近式的。
2.关节型机器人的驱动与运动控制系统
机器人的驱动方式有液压驱动、气压驱动和电气驱动三种类型。近年来由于电气伺服驱动技术和电子技术的迅速发展,电气驱动的机器人所占的比例不断增大。只有在输出力要求很大、运动精度要求不高且有防爆要求的场合下,液压、气压驱动才得以应用。
电气驱动的控制系统有采用步进电动机驱动的开环控制系统;有采用伺服电动机驱动的闭环控制系统。其运动控制器有采用基于芯片和计算机的运动控制器,例如基于LM628芯片的运动控制器;有采用基于PC技术的运动控制器,例如STD总线工业控制机,基于工业PC的运动控制器。