機器人控制系統(tǒng)的特點與應用
機器人的結構采用空間開鏈接結構,其各個關節(jié)的運動是獨立的,為了實現(xiàn)末端點的運動軌跡,需要多關節(jié)的運動協(xié)調(diào)。所以,其控制系統(tǒng)要比普通的控制系統(tǒng)復雜得多,具有以下幾個特點:
1、機器人的控制與結構運動學及動力學密切相關。機器人手爪的狀態(tài)可以在各種坐標下進行1描述,根據(jù)需要選擇不同的參考坐標系并做適當?shù)淖鴺俗儞Q;
2、經(jīng)常要求解運動的正問題和逆問題,除此之外還要考慮慣性力、外力(包括重力)、哥氏力、向心力的影響。
3、一個簡單的機器人也至少有3~5個自由度,比較復雜的機器人有十幾個,甚至幾十個自由度.每個自由度一般包含一個伺服機構,它們必須協(xié)調(diào)起來,組成一個多變量控制系統(tǒng)。
4、把多個獨立的伺服系統(tǒng)有機地協(xié)調(diào)起來,使其按照人的意志行動,甚至賦予機器人一定的智能,這個任務只能是由計算機來完成。因此,機器人控制系統(tǒng)必須是一個計算機系統(tǒng)。
5、描述機器人狀態(tài)和運動的數(shù)學模型是一個非線性模型,隨著狀態(tài)的不同和外力的變化,其參數(shù)也在變化,各變量之間還存在耦合。
6、機器人的運動可以通過不同的方式和路徑來完成,因此,存在一個“”的問題。較高級的機器人可以用人工智能的方法,用計算機建立起龐大的信息庫,借助信息庫進行控制、決策、管理和操作。