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工业机器人控制系统

01工业机器人控制系统

01工业机器人控制系统

工业机器人控制系统

工业机器人控制器的结构

工业机器人控制器分类

机器人本体与控制柜之间需要连接三条

控制系统电缆及连接

工业机器人控制器的基础操作

工业机器人控制器的基本功能

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(一)工业机器人控制器的结构

工业机器人控制器由计算机硬件、软件和一些专用电路构成，其软件包括

控制器系统软件、机器人专用语言、机器人运动学、动力学软件、机器人控制

软件、机器人自诊断、自保护功能软件等，它处理机器人工作过程中的全部信

息和控制其全部动作。

工业机器人控制器的功能模块包括：

（1）计算机模块；

（2）电机驱动单元模块；

（3）机箱控制模块；

（4）分布式输入/输出通讯模块。

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(二)工业机器人控制器分类

控制器是完成工业机器人控制功能的结构实现。依据控制系统的开放程度，

机器人控制可分为3类：封闭型、开放型和混合型。目前应用中的工业机器人控

制系统，基本上都是封闭型系统（如日系机器人）或混合型系统（如欧系机器

人）。按计算机结构、控制方式和控制算法的处理方法，机器人控制器又可分为

集中式控制和分布式控制两种方式。

1、集中式控制器

集中式控制器利用一台微型计算机实现系统的全部控制功能，早期机器人常

采用这种结构。集中式控制器的优点是硬件成本较低，便于信息的采集和分析，

易于实现系统的最优控制，整体性与协调性较好。基于PC的系统硬件扩展较为

方便。

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集中式控制器但其缺点也显而易见：系统控制缺乏灵活性，控制危险容易集

中，一旦出现故障，其影响面广，后果严重；由于工业机器人的实时性要求很高，

当系统进行大量数据计算时，会降低系统实时性，系统对多任务的响应能力也会

与系统的实时性相冲突；此外系统连线复杂，会降低系统的可靠性。

2、分布式控制器

分布式控制器主要思想是“分散控制，集中管理”，即系统对其总体目标和

任务可以进行综合协调和分配，并通过子系统的协调工作来完成控制任务，整个

系统在功能、逻辑和物理等方面都是分散的。子系统是由控制器和不同被控对象

或设备构成的，各个子系统之间通过网络等进行相互通信。分布式控制结构提供

了一个开放、实时、精确的机器人控制系统。分布式系统中常采用两级控制方式，

由上位机和下位机组成。

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上位机负责整个系统管理以及运动学计算、轨迹规划等，下位机由多CPU组成，

每个CPU控制一个关节运动。上、下位机通过通信总线（如RS-232、RS-485、以太

网等）相互协调工作。分布式控制系统的优点在于系统灵活性好，控制系统的危

险性降低，采用多处理器的分散控制，有利于系统功能的并行执行，提高系统的

处理效率，缩短响应时间。

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(三)机器人本体与控制柜之间需要连接三条电缆及连接

1、将标注为XP1的动力电缆插头接入控制柜XS1端口。

2、将SMB电缆（直头）接头插入到控制柜XS2端口。

3、将示教器电缆（红色）的接头插入到控制柜XS4端口。

动力电缆接入控制柜SMB电缆接入控制柜示教器电缆接入控制柜

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4、工业机器人控制器的基础操作

工业机器人控制器上下电开关、急停按钮、手、自动切换。

电源总开关电机通电/复位急停开关自动/手动切换

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(四)工业机器人控制器的基本功能

1、控制系统上电操作