De gewrichten van industriële robots worden onafhankelijk aangedreven door verschillende motoren . Een robot met vier assen wordt aangedreven door vier motoren, terwijl een robot met zes axis wordt aangedreven door zes motoren ... wanneer een taakcommando wordt uitgegeven, elke motor begint, en je zegt dat het west gaat en ik zeg het links, het is de rechter voet .
Wat controleert hen om samen te werken en hetzelfde doel te bereiken? Het antwoord is het besturingssysteem van de robot .
De robot in het besturingssysteem is gelijk aan het menselijk brein en dient als een strateeg voor de robot en verantwoordelijk voor het bevelen om taken te voltooien ., laten we de structuur van dit 'hersenen' begrijpen en een kijkje nemen in de unieke functies .
1. Basiscomponenten van een besturingssysteem
Het robotbesturingssysteem bestaat voornamelijk uit de robotsysteemhost, onderwijhanger, bedieningspaneel, signaalinterface (IO -module), analoge uitvoerinterface, servopodule (servo -driver), netwerkinterface (CAN -port en ethernet -interface) en communicatie -interface (zoals seriële poort) .}
De robotsysteemhost dient als de kernverwerkingseenheid, verantwoordelijk voor de algemene planning en de uitvoering van de instructie; De onderwijshanger wordt gebruikt voor handmatig onderwijstraject en parameterinstelling en heeft onafhankelijke opslagcapaciteit; Het bedieningspaneel biedt basisstartstop en functionele besturing; De signaalinterface en de analoge uitvoerinterface zijn verantwoordelijk voor interactie met externe apparaten; Servododule drijft de motor aan en ontvangt positiefeedback; De netwerkinterface ondersteunt multi -machine online of pc -communicatie, terwijl de communicatie -interface wordt gebruikt voor gegevensuitwisseling tussen robots en andere apparaten .
2. functies geïmplementeerd door het besturingssysteem
The main functions of the control system include memory function (storing operating parameters, motion trajectories, etc.), teaching function (supporting online and offline programming), online function (realizing device interconnection through interfaces such as IO and network), multi axis servo control (supporting multi axis linkage and dynamic compensation), safety protection function (such as electronic fence and collision detection), coordinate system functie (ondersteuning van meerdere coördinatensystemen zoals gewrichten, werelden, tools, enz. .) en foutdiagnosefunctie (realtime monitoring van systeemstatus en alarm) .
Deze functies zorgen er gezamenlijk voor dat robots efficiënt en stabiel complexe taken kunnen uitvoeren en tegelijkertijd flexibiliteit en veiligheid kunnen bezitten .
3. Het kernproces van het besturingssysteem dat de robot beveelt
▶ Instructieontvangst en verwerking
Het besturingssysteem ontvangt eerst taakinstructies van de bovenste computer (zoals Human-Computer Interaction Interface) of externe apparaten (zoals PLC, Vision System), waardoor de taakdoelstellingen worden verduidelijkt (zoals bewegingspad, operationele acties) . Bijvoorbeeld door instructies in te voeren door een onderwijs Pender of programmeersoftware, het systeem Parseert de instructies in controle in controle in controle. signalen .
▶ Sportplanning en controle
De controller voert bewegingsplanning uit op basis van doelinstructies en realtime sensorgegevens (zoals positie, snelheid en houding) om nauwkeurige bewegingstrajecten te genereren . Bijvoorbeeld door een servo-aandrijfsysteem te gebruiken om besturingssignalen te converteren in motoraandrijvingssignalen, worden de gewrichten aangedreven om langs een set-pad te gaan .}
▶ Gesloten lusfeedback en aanpassing
Sensoren verzamelen real-time gegevens over de positie, houding en omgevingsstatus van de eindeffector van de robot (zoals botsingsdetectie) en geven feedback aan het besturingssysteem . Het systeem vergelijkt de werkelijke status met de doelstatus, dynamisch aanpaste controle-instructies aan, de controller zal de Controller aanpassen, de controller is de snelheid van de controller, de controller, de controller is de snelheid aangepast. richting .
▶ Multi-robot samenwerking en veiligheidsmechanisme
In multi-robot-systemen plant het besturingssysteem de paden van elke robot via globale coördinatie-algoritmen (zoals virtuele snelheidsveldbotsingsvermijding) om botsingen te voorkomen . bijvoorbeeld, de stationcontroller kent unieke machtigingen toe aan robots om specifieke gebieden te garanderen om werkveiligheid te garanderen .}
▶ Uitvoering en externe interactie
Het besturingssysteem verzendt instructies naar het uitvoerende mechanisme (zoals een motor, hydraulische cilinder) via stuurprogramma's (zoals servo-stuurprogramma's, PLC's) om de robot te besturen om de taak te voltooien ., communiceert tegelijkertijd met externe apparaten zoals Conveyors en Sensoren om de luscontrole te bereiken, zoals Robot. Feedback .
▶ Foutbehandeling en logische regeling
De controller is uitgerust met ingebouwde logische verwerkingsmodules (zoals PID-regulering en fuzzy control) om te reageren op onverwachte situaties (zoals sensorfalen en mechanische jamming) en veiligheidsmechanismen activeren (zoals noodstop) . bijvoorbeeld, door te interactie met externe hulpmiddelen door I/O-interface-interface-interface-interface-interface, statusmonitor- en fouten alarms kunnen zijn.
Het besturingssysteem is de "intellectuele verantwoordelijkheid" van industriële robots, die robots helpt gecoördineerde controle van meerdere onafhankelijke servosystemen te bereiken en industriële robots in staat stelt om te handelen volgens de mens .