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机器人控制硬件包括哪些?西安机器人培训机构告诉你

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机器人控制硬件包括哪些?西安机器人培训机构告诉你

发布日期:2019-07-29 作者: 点击:

西安机器人培训机构认为机器人基本控制结构有:当年,N. Wiener对神经科学很感兴趣,发现其实机器的反馈控制和人的运动控制机理是相似的。控工程中的:传感器(各种位置、速度、力传感器等)、控制器(各种处理器以及控制算法)和驱动器(电机、液压、气动、记忆合金等)三部分,分别对应于人的感受器(receptor)(例如:视觉、听觉、味觉、嗅觉、触觉等外感受器)、神经系统(中枢和周围神经系统)和效应器(effector)(肌肉、骨骼),只不过人的结构更加复杂。 

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层次控制体系:了解了控制的基本结构,剩下的事情就是设计控制系统。如今,大家设计控制系统的方法还是比较统一的,基本都可以归结为5层的层次体系:(1) 主机(Host),(2)运动控制器(Motion Controller),(3) 伺服驱动器(Servo Driver),(4) 电机(Motor),(5)机构(Mechanism )。

(1)主机:主要完成人机交互(操作员控制或者调试机器),高级运算(机器人运动规划等)。由于需要高等运算功能,这部分算法通常是基于操作系统的,硬件载体用通用计算机即可。

(2)运动控制器:主要用于改善机器人动力学(Robot Dynamics)。机器人的机械本身并不具备跟踪轨迹的能力,需要外加控制来改善。由于需要大量的实时运算,这部分通常是基于实时操作系统,比如QNX等,硬件载体可以用ARM或其他。比如,工业界的工业机器人主要使用运动反馈(Motion Feedback),也即将驱动器配置为位置控制或者速度控制模式,此时运动控制器的主要用于补偿传动系统非线性性,例如:由于齿轮间隙、微小弹性变形导致的末端偏移。

(3)伺服驱动器:主要用于改善电机动力学(Motor Dynamics)。由于电机本身物理特性并不具备良好的位置、速度和力矩跟踪能力,因此需要依靠控制来改善。这部分需要更高的实时性能,因为电机的响应速度快,需要us级定时,所以可以使用高性能DSP。

比如,直流有刷电机中转子速度正比于反向电动势、力矩正比于电枢电流,而没有物理量能够直接控制位置,此时需要外加位置控制器。(4)电机:西安机器人培训机构表示电机充当执行器,将电信号转化为机械运动。(5)机械本体:被控制的终极对象。


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