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工業機器人的控制方式解析

工業機器人的應用逐漸增多，主要原因在于工業機器人具備諸多優勢。對于工業機器人，工業相關人員必定有所了解。但就普通人而言，工業機器人距離我們的生活卻有一定距離。為增加大家對工業機器人的認識，本文將對工業機器人的4大控制方式加以介紹。工業機器人的控制方式目前市場上使用最多的機器人當屬工業機器人，也是最成熟完善的一種機器人，而工業機器人能得到廣泛應用，得益于它擁有多種控制方式，按作業任務的不同，可主要分為點位控制方式、連續軌跡控制方式、力（力矩）控制方式和智能控制方式四種控制方式，下邊詳細說明這幾種控制方式的功能要點。 1.點位控制方式（PTP）這種控制方式只對工業機器人末端執行器在作業空間中某些規定的離散點上的位姿進行控制。在控制時，只要求工業機器人能夠快速、準確地在相鄰各點之間運動，對達到目標點的運動軌跡則不作任何規定。定位精度和運動所需的時間是這種控制方式的兩個主要技術指標。這種控制方式具有實現容易、定位精度要求不高的特點，因此，常被應用在上下料、搬運、點焊和在電路板上安插元件等只要求目標點處保持末端執行器位姿準確的作業中。這種方式比較簡單，但是要達到 2~3um 的定位精度是相當困難的。 2.連續軌跡控制方式（CP）這種控制方式是對工業機器人末端執行器在作業空間中的位姿進行連續的控制，要求其嚴格按照預定的軌跡和速度在一定的精度范圍內運動，而且速度可控，軌跡光滑，運動平穩，以完成作業任務。工業機器人各關節連續、同步地進行相應的運動，其末端執行器即可形成連續的軌跡。這種控制方式的主要技術指標是工業機器人末端執行器位姿的軌跡跟蹤精度及平穩性，通常弧焊、噴漆、去毛邊和檢測作業機器人都采用這種控制方式。 3.力（力矩）控制方式在進行裝配、抓放物體等工作時，除了要求準確定位之外，還要求所使用的力或力矩必須合適，這時必須要使用（力矩）伺服方式。這種控制方式的原理與位置伺服控制原理基本相同，只不過輸入量和反饋量不是位置信號，而是力（力矩）信號，所以該系統中必須有力（力矩）傳感器。有時也利用接近、滑動等傳感功能進行自適應式控制。 4.智能控制方式機器人的智能控制是通過傳感器獲得周圍環境的知識，并根據自身內部的知識庫做出相應的決策。采用智能控制技術，使機器人具有較強的環境適應性及自學習能力。智能控制技術的發展有賴于近年來人工神經網絡、基因算法、遺傳算法、專家系統等人工智能的迅速發展。也許這種控制方式模式，工業機器人才真正有點“人工智能”的落地味道，不過也是最難控制得好的，除了算法外，也嚴重依賴于元件的精度。從控制本質來看，目前工業機器人，大多數情況下還是處于比較底層的空間定位控制階段，沒有太多智能含量，可以說只是一個相對靈活的機械臂，離“人”還有很長一段距離的。

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