机器人控制器的主要功能_机器人控制器存在的问题有哪些

　　机器人控制器的主要功能

　　机器人控制器是机器人的重要组成部分，用于对操作机的控制，以完成特定的工作任务，其基本功能如下。

　　1·记忆功能：存储作业顺序、运动路径、运动方式、运动速度和与生产工艺有关的信息。

　　2·示教功能：离线编程，在线示教，间接示教。在线示教包括示教盒和导引示教两种。

　　3·与外围设备联系功能：输入和输出接口、通信接口、网络接口、同步接口。

　　4·坐标设置功能：有关节、绝对、工具、用户自定义四种坐标系。

　　5·人机接口：示教盒、操作面板、显示屏。

　　6·传感器接口：位置检测、视觉、触觉、力觉等。

　　7·位置伺服功能：机器人多轴联动、运动控制、速度和加速度控制、动态补偿等。

　　8·故障诊断安全保护功能：运行时系统状态监视、故障状态下的安全保护和故障自诊断。

　　机器人控制器存在的问题有哪些

　　随着现代科学技术的飞速发展和社会的进步，对机器人的性能提出更高的要求。智能机器人技术的研究已成为机器人领域的主要发展方，如各种精密装配机器人，位置混合控制机器人，多肢体协调控制系统以及先进制造系统中的机器人的研究等。相应的，对机器人控制器的性能也提出了更高的要求。但是，机器人自诞生以来，特别是工业机器人所采用的控制器基本上都是开发者基于自己的独立结构进行开发的 ，采用专用计算机、专用机器人语言、专用操作系统、专用微处理器。这样的机器人控制器已不能满足现代工业发展的要求。

　　综合起来，现有机器人控制器存在很多问题 ，如：

　　（1）开放性差局限于“专用计算机、专用机器人语言、专用微处理器”的封闭式结构，封闭的控制器结构使其具有特定的功能、适应于特定的环境，不便于对系统进行扩展和改进。

　　（2）软件独立性差软件结构及其逻辑结构依赖于处理器硬件，难以在不同的系统间移植。

　　（3）容错性差由于并行计算中的数据相关性、通讯及同步等内在特点，控制器的容错性能变差，其中一个处理器出故障可能导致整个系统的瘫痪。

　　（4）扩展性差目前。机器人控制器的研究着重于从关节这一级来改善和提高系统的性能。由于结构的封闭性，难以根据需要对系统进行扩展，如增加传感器控制等功能模块。

　　总起来看，前面提到的无论串行结构还是并行结构的机器人控制器都不是开放式结构，无论从软件还是硬件都难以扩充和更改，例如，商品化的 Mo toman机器人的控制器是不开放的，用户难以根据自己需要对其修改、扩充功能，通常的做法是对其详细解剖分析，然后对其改造。

　　机器人控制器的展望

　　随着机器人控制技术的发展，针对结构封闭的机器人控制器的缺陷，开发“具有开放式结构的模块化、标准化机器人控制器”是当前机器人控制器的一个发展方向。近几年，日本、美国和欧洲一些国家都在开发具有开放式结构的机器人控制器，如日本安川公司基于PC开发的具有开放式结构、网络功能的机器人控制器，我国863计划智能机器人主题也已对这方面的研究立项。

　　开放式结构机器人控制器是指：控制器设计的各个层次对用户开放，用户可以方便的扩展和改进其性能，其主要思想是：

　　（1）利用基于非封闭式计算机平台的开发系统，有效利用标准计算机平台的软、硬件资源为控制器扩展创造条件。

　　（2）利用标准的操作系统，采用标准操作系统和控制语言，从而可以改变各种专用机器人语言并存且互不兼容的局面。

　　（3）采用标准总线结构，使得为扩展控制器性能而必须的硬件，如各种传感器，I/O板、运动控制板可以很容易的集成到原系统。

　　（4）利用网络通讯，实现资源共享或远程通讯。目前，几乎所有的控制器都没有网络功能，利用网络通讯功能可以提高系统变化的柔性，我们可以根据上述思想设计具有开放式结构的机器人控制器，而且设计过程中要尽可能做到模块化。模块化是系统设计和建立的一种现代方法，按模块化方法设计，系统由多种功能模块组成，各模块完整而单一，这样建立起来的系统，不仅性能好、开发周期短而且成本较低。模块化还使系统开放，易于修改、重构和添加配置功能。

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