机器人运动控制系统详解.pdf

机器人控制系统 • 机器人控制系统的作用 • 机器人控制系统的类型与结构 • 机器人的计算机控制系统 • 单关节位置控制伺服系统 • 多关节控制 • 基于直角坐标的控制 • 操作臂的力控制 机器人控制系统的作用 • 运动学、动力学、轨迹规划的结果要靠控 制系统来实现 • 内外信息的检测、关节的驱动与控制 • 机器人的任务与作业 机器人控制系统的类型与结构 • 一、PC机内插板，即：运动控制板（卡）+伺服电机（或 步进电机）驱动器+伺服电机（或步进电机）；SCARA • 二、PLC 运动控制模块（或数控模块）+伺服电机（或步 进电机）驱动器+伺服电机（或步进电机）；双轴运动平 台、五楼的码垛机器人 • 三、独立控制器，PC机只起一个编程、仿真、示教的作 用;RV-M1 • 四、嵌入式控制器；五楼的串连机器人和并联机器人 • 五、现场总线（如CAN总线）运动控制器 • 六、远程控制系统 一、PC机内插板 • PC机内插板式控制系统优缺点 –可以充分利用PC机资源。 二、PLC 运动控制模块 • PLC +运动控制模块式控制系统的优点： • 可以充分利用PLC资源：开关控制、模拟控 制、脉冲控制（伺服控制） 三、独立控制器 四、嵌入式控制器 五、现场总线（如CAN总线）运动 控制器 六、远程控制系统 机器人的计算机控制系统（１） 机器人的计算机控制系统（２） 单关节位置控制伺服系统 单关节位置控制传递函数 直流电机电枢绕组等效电路 机械传动等效惯量 四个方程 di u (t) R i (t) L a e (t); a a a a b • 电压平衡方程 dt • 力矩平衡方程   (t) J  f  ; m m e e • 力矩方程 (t) k i (t); a a • 反电动势方程  e (t) k m b b U (s) U (s) I (s) a b R sL a a 2