Sistem endüstriyel robotun önemli bir parçasıdır, rolü insan beynine eşdeğerdir. İyi-işleyen, hassas ve güvenilir bir kontrol sistemine sahip olmak, endüstriyel robotların ve ekipmanların koordineli hareketinin ve operasyonel görevlerin ortak tamamlanmasının anahtarıdır. Endüstriyel robotların kontrol sistemi genel olarak iki bölümden oluşur: kendi hareketinin kontrolü ve endüstriyel robotların ve çevre ekipmanlarının koordineli kontrolü.
1. Endüstriyel robot kontrol sisteminin özellikleri, robot yapısal olarak konuşursak, hareket yörüngesinin son noktasına ulaşmak için her bir eklemin hareketinin bağımsız olduğu bir uzay açık zincir mekanizmasına aittir, çoklu-eklem hareket koordinasyonuna ihtiyaç vardır, kontrol sistemi sıradan kontrol sisteminden çok daha karmaşıktır.
Robot kontrol sisteminin özellikleri şu şekildedir: Robotun kontrolü mekanizmanın kinematiği ve dinamiği ile yakından ilgilidir. Robotun el ve ayağının durumu çeşitli koordinatlarla tanımlanabilmekte olup, referans koordinat sistemi özel ihtiyaçlara göre seçilmeli ve uygun koordinat dönüşümleri yapılmalıdır. Atalet kuvvetlerinin, dış kuvvetlerin (yerçekimi dahil) ve merkezcil kuvvetlerin etkilerine ek olarak, hem ileri hem de ters kinematik için çözümlere sıklıkla ihtiyaç duyulur.
Basit bir robot bile en az 3 ila 5 serbestlik derecesi gerektirirken, daha karmaşık robotlar onlarca, hatta onlarca serbestlik derecesi gerektirir. Her serbestlik derecesi tipik olarak çok değişkenli bir kontrol sistemi oluşturmak için koordine edilmesi gereken bir servo mekanizması içerir. Bilgisayar tarafından, insan eyleminin iradesine uygun olarak birden fazla bağımsız servo sistemin ve robotun koordineli kontrolünü gerçekleştirmek ve hatta robota görevin belirli bir "zekasını" vermek. Bu nedenle robot kontrol sisteminin bilgisayar kontrol sistemi olması gerekmektedir. Aynı zamanda bilgisayar yazılımının da zor bir görevi vardır.
Robotun durum ve hareketinin tanımı doğrusal olmayan bir matematiksel model olduğundan, durum değişikliği ve dış kuvvet değişiklikleriyle birlikte parametreleri de değişir ve değişkenler arasında da bağlantı vardır. Bu nedenle sadece konum kapatmanın kullanılması yeterli değildir, aynı zamanda hız ve hatta ivme kapatmanın da kullanılması gerekir. Yerçekimi telafisi, ileri besleme-, ayrıştırma veya uyarlamalı kontrol sistemde sıklıkla kullanılır.
Robotun hareketleri çoğu zaman farklı yol ve yollardan gerçekleştirilebildiği için bir "optimizasyon" sorunu ortaya çıkar. Daha gelişmiş robotlar için, kontrol, karar-alma, yönetim ve operasyon için bilgi tabanının yardımıyla bilgisayarları kullanarak devasa bir bilgi tabanı oluşturmak amacıyla yapay zeka kullanılabilir.
Verilen göstergelerin gereksinimlerine göre, çalışma koşullarının nesnesini ve ortamını elde etmek için sensör ve desen tanıma yöntemlerine göre, otomatik olarak en iyi kontrol yasasını seçer. Özet olarak robotun kontrol sistemi, kinematik ve dinamik prensiplerle yakından ilişkili, doğrusal olmayan, çok değişkenli bir kontrol sistemidir. Kendine has özellikleri nedeniyle ne klasik kontrol teorisi ne de modern kontrol teorisi kopyalanamaz ve kullanılamaz. Şu ana kadar robot kontrol teorisi yeterince eksiksiz ve sistematik değildir.
2. Endüstriyel robot kontrol sisteminin ana fonksiyonları, endüstriyel robotun çalışma alanındaki hareket konumu, tutumu ve yörüngesi, çalışma sırası ve eylemin zamanlaması ve diğer öğeler Endüstriyel robotun çalışma alanındaki kontrolü, tutumu ve yörüngesi, çalışma sırası ve eylemin zamanlaması ve diğer öğeler, endüstriyel robot kontrol sisteminin ana görevidir ve bu öğelerin bazılarının kontrolü çok karmaşıktır.
Robotun kontrolörü nelerden oluşur ve kontrolü nasıl gerçekleştirir?
Gösteri çoğaltma işlevi. Çoğaltma fonksiyonunun öğretilmesi, kontrol sisteminin, hareketlerin sırasını, hareket hızını, konumunu ve diğer bilgileri endüstriyel robota önceden belirli bir şekilde öğretmek için öğretme kutusu veya elle öğretilebilmesi ve endüstriyel robotun hafıza cihazının, öğretilen işlemin sürecini otomatik olarak belleğe kaydedeceği ve işlemin yeniden üretilmesi gerektiğinde, bellekte saklanan içeriğin yeniden oynatılabileceği anlamına gelir. İşlem içeriğini değiştirmeniz gerekiyorsa, tekrar öğretmeniz yeterlidir. Hareket kontrol fonksiyonu. Hareket kontrol fonksiyonu, endüstriyel robot uç manipülatörünün konumunun, hızının, ivmesinin ve diğer öğelerinin kontrolünü ifade eder.
3. Kontrol sisteminin bileşimi, endüstriyel robot kontrol sistemi ilgili donanım ve yazılımdan oluşur. Donanım temel olarak aşağıdaki parçaları içerir: algılama cihazı dahili sensörlere ve harici sensörlere ayrılabilir. İlki kendi durumunu algılamak için kullanılır; rolü endüstriyel robotun eklemlerinin konumunu, hızını ve ivmesini tespit etmektir; ikincisi çalışma ortamını ve çalışan nesnenin durumunu algılamak için kullanılır; harici sensörler görsel, kuvvet, dokunsal, işitsel, kayganlık duyularını ve diğer sensörleri içerir.
Kontrol cihazı genellikle mikro veya küçük bir bilgisayar ve buna karşılık gelen arayüzden oluşur. Rolü çeşitli duyusal bilgileri işlemek, kontrol yazılımının uygulanması ve kontrol talimatlarının üretilmesi için kullanılır. Ortak servo sürücü parçası. Bu parçanın ana rolü, eklem hareketini yönlendirme görevinin gerekliliklerine göre kontrol cihazının talimatlarına dayanmaktadır. Kontrol yazılımı, hareket yörüngesi planlama algoritmalarından, ortak servo kontrol algoritmalarından ve ilgili eylem programlarından oluşur. Tüm programlama dili hazırlığını kullanabilir, ancak endüstriyel robot kontrol yazılımının ana akımı, genel-amaçlı dilin modüler hale getirilmesi ve özel bir endüstriyel dilin hazırlanmasıyla oluşturulur.
4. Endüstriyel robot kontrol sisteminin her bir bileşeninin adı ve rolü, kontrol bilgisayarı, genellikle bir mikro bilgisayar veya mikroişlemci kullanan, planlama komut organizasyonunun kontrol sistemidir. Öğretme kutusunun rolü, öğretme robotunun yörüngesini, parametre ayarını ve tüm insan-makine etkileşimini tamamlamaktır; bağımsız bir CPU ve depolama birimine sahiptir ve bilgi etkileşimini sağlamak için ana bilgisayarla seri iletişime sahiptir. Çalıştırma paneli çeşitli çalıştırma düğmelerinden ve durum gösterge ışıklarından oluşur ve işlevi temel işlev çalışmasını tamamlamaktır.
Sabit disk ve disket belleği, robotun çalışma programını depolamak için kullanılan belleğe eşittir. Dijital ve analog giriş/çıkış. Bu bölümün işlevi çeşitli durum ve kontrol komutlarının giriş veya çıkış işlevini gerçekleştirmektir. Yazıcı arayüzü, çıktısı alınması gereken çeşitli bilgilerin kaydedilmesine yarar. Sensör arayüzü, genellikle kuvvet, dokunma ve görme sensörleri için robotun esnek kontrolünü gerçekleştirmek amacıyla bilgilerin otomatik olarak algılanması için kullanılır.
Eksen kontrolörünün rolü robot eklemlerinin konum, hız ve ivme kontrolünü tamamlamaktır. Yardımcı ekipman kontrolü, el tırnaklı değiştiriciler gibi robotla işbirliği yapan yardımcı ekipmanların kontrol edilmesi için kullanılır. İletişim arayüzü, robot ile diğer cihazlar arasındaki bilgi alışverişini gerçekleştirmek için kullanılır; genellikle seri arayüz, paralel arayüz vb. Ağ arayüzü Ethernet arayüzü ve Fieldbus arayüzünü içerir.
Ethernet arayüzü sayesinde birden fazla veya tek robot doğrudan PC iletişimini gerçekleştirebilir, veri aktarım hızı 10 Mb / s'ye ulaşabilir ve uygulama programlama için Windows95 veya Windows nt kitaplık işlevleriyle doğrudan PC'de olabilir, TCP / P iletişim protokollerini destekler, aynı zamanda Ethernet arayüzü aracılığıyla her robot kontrol cihazının veri ve programlarına yüklenecektir. Fieldbus arayüzü, Device net, ABRemote I/O, Interbus-'lar, profibus-DP, M-NET ve benzeri gibi çeşitli popüler fieldbus spesifikasyonlarını destekler.