機器人控制系統(tǒng)是機器人的大腦，是決定機器人功用和功能的主要要素。控制系統(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動系統(tǒng)和實行機構(gòu)收回指令信號，并進行控制。下面文章主要介紹機器人控制系統(tǒng)。

1、機器人的控制系統(tǒng)

“控制”的目的是指被控對象會按照者所期望的方式產(chǎn)生行為。“控制”的基本條件是了解被控對象的特性。

“實質(zhì)”是對驅(qū)動器輸出力矩的控制。

2、機器人的基本工作原理

工作原理是示教再現(xiàn)；示教也稱導引示教，既是人工導引機器人，一步步按實際需求動作流程操作一遍，機器人在導引過程中自動記憶示教的每個動作的姿態(tài)、位置、工藝參數(shù)、運動參數(shù)等，并自動生成一個連續(xù)執(zhí)行的程序。完成示教后，只需要給機器人一個啟動命令，機器人將會地自動按照示教好的動作，完成全部流程；

3、機器人控制的分類

1）按照有無反饋分為：開環(huán)控制、閉環(huán)控制、

開環(huán)精確控制的條件：精確地知道被控對象的模型，并且這一模型在控制過程中保持不變。

2）按照期望控制量分為：力控制、位置控制、混合控制這三種。

位置控制分為：單關(guān)節(jié)位置控制（位置反饋，位置速度反饋，位置速度加速度反饋）、多關(guān)節(jié)位置控制

多關(guān)節(jié)位置控制分為分解運動控制、集中控制力控制分為：直接力控制、阻抗控制、力位混合控制

3）智能化的控制方式

模糊控制、自適應控制、最優(yōu)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡控制、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡控制 、專家控制

4、控制系統(tǒng)硬件配置及結(jié)構(gòu)、電氣硬件、軟件架構(gòu)

由于機器人的控制過程中涉及大量的坐標變換和插補運算以及較低層的實時控制。所以，目前市面上機器人控制系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上大部分采用分層結(jié)構(gòu)的微型計算機控制系統(tǒng)，通常采用的是兩級計算機伺服控制系統(tǒng)。

1）具體流程：

主控計算機接到工作人員輸入的作業(yè)指令后，首先分析解釋指令，確定手的運動參數(shù)。然后進行運動學、動力學和插補運算，最后得出機器人各個關(guān)節(jié)的協(xié)調(diào)運動參數(shù)。這些參數(shù)經(jīng)過通信線路輸出到伺服控制級，作為各個關(guān)節(jié)伺服控制系統(tǒng)的給定信號。關(guān)節(jié)上的伺服驅(qū)動器將此信號D/A轉(zhuǎn)換后驅(qū)動各個關(guān)節(jié)產(chǎn)生協(xié)調(diào)運動。

傳感器將各個關(guān)節(jié)的運動輸出信號反饋回伺服控制級計算機形成局部閉環(huán)控制，達到精確的控制機器人在空間的運動。

2）基于PLC的運動控制 兩種控制方式：

①利用PLC的輸出端口使用脈沖指令來產(chǎn)生脈沖驅(qū)動電機，同時使用通用I/O或者計數(shù)零部件來實現(xiàn)伺服電機的閉環(huán)位置控制。

②使用PLC外部擴展的位置控制模塊來實現(xiàn)電機的閉環(huán)位置控制，這種方式主要是以發(fā)高速脈沖控制，屬于位置控制方式，位置控制一般都是點到點的位置控制方式較多。