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    机器人 的控制系统结构

    发布人:武汉纳 瑞格智能设备有限公司 发布时间:2015-08-13 19:11

     

    机器人 控制系统可以分为三类,下面给大家说说。
    1、集中控制系统:用一台 计算机实现全部控制功能,结构简单,成本低,但实时性差,难以扩展,在早期 的机器人中常采用这种结构,其构成框图。基于PC的集中控制系统里,充分利用了PC资源开放性的特点,可以实 现很好的开放性:多种控制卡,传感器 设备等都可以通过标准PCI插槽或通过标准串口、并口集 成到控制系统中。集中式 控制系统的优点是: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。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,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、主从控制系统:采用主、从两级 处理器实现系统的全部控制功能。主CPU实现管理、坐标变换、轨迹生 成和系统自诊断等:从CPU实现所 有关节的动作控制。其构成框图,如图3所示。主从控 制方式系统实时性较好,适于高精度、高速度控制,但其系统扩展性较差,维修困难。
    3、分散控制系统:按系统 的性质和方式将系统控制分成几个模块,每一个 模块各有不同的控制任务和控制策略,各模式 之间可以是主从关系,也可以是平等关系。这种方式实时性好,易于实现高速、高精度控制,易于扩展,可实现智能控制,是目前流行的方式,其控制框图如图4所示。其主要思想是“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,所以DCS系统又 称为集散控制系统或分散控制系统。这种结构中,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相互通讯。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。

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