巡检机器人控制器的控制类型

2020-06-28

巡检机器人控制器是依据控制台命令及其传感技术信息内容操纵机器人进行必须的行为或工作目标的设备,它是机器人的心脏,决策了机器人性能指标的好坏,从机器人控制系统的处理方式看来,可分成串行、并行二种结构特征。


串行处理构造

说白了的串行处理构造是指机器人的控制系统是由串行机来处理,对这类类型的巡检机器人控制器,从计算机结构、操纵方法来划分,又可分成下列几类:

(1)单CPU构造、集中控制方法用一台作用较强的计算机实现所有操纵作用,在早期的机器人中,如Hero-I,Robot-I等,就采用这类构造,但操纵过程中需要许多计算(如坐标变换),因此这类控制结构速度较慢。

巡检机器人控制器


(2)二级CPU构造、主从式操纵方法一级CPU为主机,担当巡检机器人控制器系统管理、机器人语言编译和人机接口作用,另外也利用它的运算能力进行坐标变换、轨迹插补,并定时地把运算结果作为关节运动的增量送到公共运行内存,供二级CPU读取;二级CPU进行所有关节位置数字控制。这类系统的两个CPU总线之间基本没有联系,仅通过公共运行内存交换数据,是一个松耦合的关系。对采用更多的CPU进一步分散作用是很困难的。日本于70年代生产的Motoman机器人(5关节,直流电机驱动)的计算机系统就属于这类主从式构造。

(3)多CPU构造、分布式操纵方法

目前,巡检机器人控制器普遍采用这类上、下位机二级分布式构造,上位机负责整个系统管理及其运动学计算、轨迹规划等。下位机由多CPU组成,每一个CPU操纵一个关节运动,这些CPU和主控机联系是通过总线方式的紧耦合,这类构造的控制器工作速度和操纵性能指标明显提高。但这些多CPU系统共有的特征都是针对具体问题而采用的作用分布式构造,即每一个处理器承担固定目标,目前世界上大多数商品化巡检机器人控制器都是这类构造。


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