工業(yè)機(jī)器人四大控制方式

目前市場(chǎng)上使用最多的機(jī)器人當(dāng)屬工業(yè)機(jī)器人，也是最成熟完善的一種機(jī)器人，而工業(yè)機(jī)器人能得到廣泛應(yīng)用，得益于它擁有有多種控制方式，按作業(yè)任務(wù)的不同，可主要分為點(diǎn)位控制方式、連續(xù)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(xì)說(shuō)明這幾種控制方式的功能要點(diǎn)。

一．點(diǎn)位控制方式（PTP）

這種控制方式只對(duì)工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器在作業(yè)空間中某些規(guī)定的離散點(diǎn)上的位姿進(jìn)行控制。在控制時(shí)，只要求工業(yè)機(jī)器人能夠快速、準(zhǔn)確地在相鄰各點(diǎn)之間運(yùn)動(dòng)，對(duì)達(dá)到目標(biāo)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡則不作任何規(guī)定。

定位精度和運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間是這種控制方式的兩個(gè)主要技術(shù)指標(biāo)。這種控制方式具有實(shí)現(xiàn)容易、定位精度要求不高的特點(diǎn)，因此，常被應(yīng)用在上下料、搬運(yùn)、點(diǎn)焊和在電路板上安插元件等只要求目標(biāo)點(diǎn)處保持末端執(zhí)行器位姿準(zhǔn)確的作業(yè)中。這種方式比較簡(jiǎn)單，但是要達(dá)到 2～3um 的定位精度是相當(dāng)困難的。

二．連續(xù)軌跡控制方式（CP）

這種控制方式是對(duì)工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器在作業(yè)空間中的位姿進(jìn)行連續(xù)的控制，要求其嚴(yán)格按照預(yù)定的軌跡和速度在一定的精度范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，而且速度可控，軌跡光滑，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，以完成作業(yè)任務(wù)。

工業(yè)機(jī)器人各關(guān)節(jié)連續(xù)、同步地進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，其末端執(zhí)行器即可形成連續(xù)的軌跡。這種控制方式的主要技術(shù)指標(biāo)是工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器位姿的軌跡跟蹤精度及平穩(wěn)性，通?；『浮娖?、去毛邊和檢測(cè)作業(yè)機(jī)器人都采用這種控制方式。

三．力（力矩）控制方式

在進(jìn)行裝配、抓放物體等工作時(shí)，除了要求準(zhǔn)確定位之外，還要求所使用的力或力矩必須合適，這時(shí)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(guò)輸入量和反饋量不是位置信號(hào)，而是力（力矩）信號(hào)，所以該系統(tǒng)中必須有力（力矩）傳感器。有時(shí)也利用接近、滑動(dòng)等傳感功能進(jìn)行自適應(yīng)式控制。

四．智能控制方式

機(jī)器人的智能控制是通過(guò)傳感器獲得周?chē)h(huán)境的知識(shí)，并根據(jù)自身內(nèi)部的知識(shí)庫(kù)作出相應(yīng)的決策。采用智能控制技術(shù)，使機(jī)器人具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性及自學(xué)習(xí)能力。

智能控制技術(shù)的發(fā)展有賴(lài)于近年來(lái)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、基因算法、遺傳算法、專(zhuān)家系統(tǒng)等人工智能的迅速發(fā)展。也許這種控制方式模式，工業(yè)機(jī)器人才真正有點(diǎn)“人工智能”的落地味道，不過(guò)也是最難控制得好的，除了算法外，也嚴(yán)重依賴(lài)于元件的精度。

從控制本質(zhì)來(lái)看，目前工業(yè)機(jī)器人，大多數(shù)情況下還是處于比較底層的空間定位控制階段，沒(méi)有太多智能含量，可以說(shuō)只是一個(gè)相對(duì)靈活的機(jī)械臂，離“人”還有很長(zhǎng)一段距離的。