第5章 机器人的控制基础.ppt42
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机器人课件机器人控制ppt
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
如果给系统加上一个幅值为T的阶跃力矩 干扰,则系统的稳态误差为:
T lim sT(s)keTKm
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
5.1.3机器人示教编程方式
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
5.1 概述
构成机器人控制系统的要素主要有：计算机硬 件系统及控制软件；输入／输出设备；驱动器； 传感器系统。它们之间的关系如图所示：
简化后:
d (s)
Ke
Km JS ( f KmKv)
1 S
(s)
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
机器人原理及控制技术教学课件
理，并了解如何在机器人控制中应
用这些技术。
3
自适应控制与优化
了解自适应控制和优化算法，在机 器人控制中提高性能和适应不确定 性。
教学课件PPT的内容
1 清晰明了的结构
通过逻辑性强、层次分明的课件结构，帮助学生理解和记忆复杂的机器人原理和控制技 术。
2 生动的示例和动画
运用生动的示例和精美的动画，激发学生的兴趣，帮助他们更好地理解和体验机器人的 世界。
机器人原理及控制技术教 学课件PPT
欢迎来到机器人原理及控制技术教学课件PPT！在这个课程中，我们将深入探 讨机器人的原理以及控制技术。通过丰富的内容、清晰的架构和实践案例， 我们将帮助您深入理解这个令人着迷的领域。
机器人原理
机器人系统结构
从传感器、控制器到执行器，探索机器人的基本构成和各个组件之间的关系。
2
小组讨论
组织学生进行小组讨论，促使他们相互学习和交流，拓宽视野和思维方式。
3
师生互动
鼓励学生提问和参与课堂，与教师进行互动，促进深入思考和理解。
3 实践操控机器人
通过实践操控真实的机器人，让学生亲身体验机器人的控制和应用，提升他们的技能和 创新思维。
课件的架和布局
核心概念
在课件的开头明确介绍机 器人原理和控制技术的核 心概念和基本原理。
详细案例
通过详细的案例分析，深 入剖析机器人的应用和实 际问题的解决方法。
练习与作业
在适当的位置设置练习和 作业，帮助学生巩固所学 知识，并提供反馈和指导。
运动学与动力学
了解机器人的运动学和动力学原理，以及在不同应用中的运动规划和控制策略。
人工智能与机器学习
探索如何将人工智能和机器学习应用于机器人，以实现自主决策和学习能力。
机器人技术6讲控制PPT课件
16
5.l机器人的基本控制原则
5.1.1 基本控制原则
• 2．主要控制变量
图5.1表示一台机器人的各关节控制变量。如果要抓起工 件A，那么就必须知道夹手在任何时刻相对于A的状态，包 括位置、姿态和开闭状态等。工件A的位置是由它所在工 作台的一组坐标轴给出的。这组坐标轴叫做任务轴。末端 执行装置的状态是由这组坐标轴的许多数值或参数表示的， 而这些参数是矢量X的分量。我们的任务就是要控制矢量X 随时间变化的情况，即X（t），它表示末端执行装置在空 间的实时位置。只有当关节1至6移动时，X才变化。17我们 用矢量（t）来表示关节变量 至 。
21
5.l机器人的基本控制原则
5.1.1 基本控制原则
• 3．主要控制层次
（3）第三级：伺服系统级
第三级所关心是机器人的一般实际问题。我们将在 本节后一部分举例介绍机器人伺服控制系统。在此，必 须指出下列两点：
①控制第一级和第二级并非总是截然分开的。是否 把传动机构和减速齿轮包括在第二级，更是一个问题。 这个问题涉及解决下列问题
20
5.l机器人的基本控制原则
5.1.1 基本控制原则
• 3．主要控制层次
（2）第二级：控制模式级
在工业上一般不采用复杂的模型，而采用两种控制模型。 这些控制模型是以稳态理论为基础的，即认为机器人在 运动过程中依次通过一些平衡状态。这两种模型分别称 为几何模型和运动模型。前者利用X和Θ间的坐标变换， 后者则对几何模型进行线性处理，并假定X和Θ变化很 小。属于几何模型的控制有位置控制和速度控制等；属 于运动模型的控制有变分控制和动态控制等。
VT
V T C
22
5.l机器人的基本控制原则
5.1.1 基本控制原则 • 3．主要控制层次
5.l机器人的基本控制原则
5.1.1 基本控制原则
• 2．主要控制变量
图5.1表示一台机器人的各关节控制变量。如果要抓起工 件A，那么就必须知道夹手在任何时刻相对于A的状态，包 括位置、姿态和开闭状态等。工件A的位置是由它所在工 作台的一组坐标轴给出的。这组坐标轴叫做任务轴。末端 执行装置的状态是由这组坐标轴的许多数值或参数表示的， 而这些参数是矢量X的分量。我们的任务就是要控制矢量X 随时间变化的情况，即X（t），它表示末端执行装置在空 间的实时位置。只有当关节1至6移动时，X才变化。17我们 用矢量（t）来表示关节变量 至 。
21
5.l机器人的基本控制原则
5.1.1 基本控制原则
• 3．主要控制层次
（3）第三级：伺服系统级
第三级所关心是机器人的一般实际问题。我们将在 本节后一部分举例介绍机器人伺服控制系统。在此，必 须指出下列两点：
①控制第一级和第二级并非总是截然分开的。是否 把传动机构和减速齿轮包括在第二级，更是一个问题。 这个问题涉及解决下列问题
20
5.l机器人的基本控制原则
5.1.1 基本控制原则
• 3．主要控制层次
（2）第二级：控制模式级
在工业上一般不采用复杂的模型，而采用两种控制模型。 这些控制模型是以稳态理论为基础的，即认为机器人在 运动过程中依次通过一些平衡状态。这两种模型分别称 为几何模型和运动模型。前者利用X和Θ间的坐标变换， 后者则对几何模型进行线性处理，并假定X和Θ变化很 小。属于几何模型的控制有位置控制和速度控制等；属 于运动模型的控制有变分控制和动态控制等。
VT
V T C
22
5.l机器人的基本控制原则
5.1.1 基本控制原则 • 3．主要控制层次
第5章 机器人的控制基础
表示。
u ( t ) K p ( d ( t ) ( t )) K ν
d (t ) dt
(s )
d (s )
E (s )
+
-
Kp
U(s)
-
Km Js B
1 s
(s )
Kν
位臵+速度反馈闭环系统框图
系统的传递函数为
Θ (s ) Θ d (s )
KPKm Js ( B K ν K m ) s K P K m
具有预见性，能产生超前的控制作用。可以减少超调，减少调 节时间，改善系统的动态性能。微分作用对噪声干扰有放大作 用，因此过强的加微分调节，对系统抗干扰不利。
PID控制的比例考虑的是现在的偏差值；积分考 虑的是过去的偏差值；微分考虑的是未来偏差的 变化量。并且以当前的误差为主，兼顾到了误差 的过去与将来。可见，考虑问题之周全。
u ( t ) K p ( d ( t ) ( t )) K D ( d d (t ) dt d (t ) dt
)
为了简化问题，考虑目标值 d 为定值的场合
u ( t ) K p ( d ( t ) ( t )) K D
d (t ) dt
ν
K D ：速度反馈增益，通常用 K
匹配。
机械传动系统的阻抗包括惯性阻抗（惯性质量的惯性矩，相当 于电气系统中的线圈感抗）、摩擦阻抗（直线运动和旋转运动 摩擦，相当于电气系统中的电阻）和弹性阻抗（弹簧和轴的扭 转弹性变形，相当于电气系统中的电容器）。
如果
n J1 J 2
2
即电机的惯性矩与负载的惯性矩相等，就会使执行装臵达到最 大的驱动能力。 适当选择减速器的传动比，使执行装臵的惯性矩与负载惯性矩 一致。对于其它传动机构，采用不同的惯性矩变换系数也能得 到同样的效果。
机器人技术及其应用第5章 机器人的控制基础
定点中有选择地设定或任意设定的半固定端点。
概述
很多机器人要求能准确地控制末端执行器的工作位置， 而路径却无关紧要， 即点位
式（ＰＴＰ） 控制。例如， 在印制电路板上安插元件、点焊、装配等工作， 都属于点位
式工作方式。一般来说， 这种方式比较简单， 但是要达到２ ～ ３μ ｍ 的定位精度也是 相当困难的。
非线性的多变量控制系统。由于它的特殊性， 经典控制理论和现代控制理论都不能照搬
使用。然而到目前为止， 机器人控制理论还是不完整的、不系统的。相信随着机器人事 业的发展， 机器人控制理论必将日趋成熟的移动， 移动位置的控制可以分为以定位为目标的定位控 制和以路径跟踪为目标的路径控制两种方式。 1.定位控制方式 定位控制中最简单的是靠开关控制的两端点定位控制， 而这些端点可以是完全被固 定而不能由控制装置的指令来移动的固定端点， 也可以是靠手动调节挡块等在预置的特
概述
５） 机器人的动作往往可以通过不同的方式和路径来完成， 因此存在一个“最优” 的问题。较高级的机器人可以用人工智能的方法， 用计算机建立起庞大的信息库， 借助
信息库进行控制、决策、管理和操作。根据传感器和模式识别的方法获得对象及环境的工
况， 按照给定的指标要求， 自动地选择最佳的控制规律。 总而言之， 机器人控制系统是一个与运动学和动力学原理密切相关的、有耦合的、
概述
３） 把多个独立的伺服系统有机地协调起来， 使其按照人的意志行动， 甚至赋予机
器人一定的“智能”， 这个任务只能由计算机来完成。因此， 机器人控制系统必须是一 个计算机控制系统。同时， 计算机软件担负着艰巨的任务。
４） 描述机器人状态和运动的数学模型是一个非线性模型， 随着状态的不同和外力
的变化， 其参数也在变化， 各变量之间还存在耦合。因此， 仅仅利用位置闭环是不够的， 还要利用速度闭环， 甚至加速度闭环。系统中经常使用重力补偿、前馈、解耦或自适应 控制等方法。
《机器人控制技术》课件
路径规划的方法
介绍常用的路径规划算法，如 A*算法和Dijkstra算法。
路径规划的应用
探索路径规划在自动驾驶、工 业生产和医疗手术等领域的应 用。
机器人的视觉控制
1
视觉控制的应用
Hale Waihona Puke 2探索机器人视觉控制在目标识别、物体
抓取和导航等方面的应用。
3
视觉传感器的种类
介绍机器人视觉传感器，如摄像头、激 光雷达和红外线传感器。
视觉控制的发展前景
展望机器人视觉控制技术在未来的发展 前景，如深度学习和增强现实的应用。
机器人的智能控制
1 人工智能技术概述
介绍人工智能在机器人控制中的作用和应用。
2 机器人的智能控制方法
探讨机器人的感知、决策和执行能力以及常用的智能控制方法。
3 智能机器人的发展趋势
展望智能机器人技术的发展趋势，如自主学习和情感交互的发展。
机器人控制技术
简介
机器人概述
探索机器人的定义、用途和发展前景。
机器人控制技术的发展历程
介绍机器人控制技术从最初的电气控制到现代 的高级编程技术的发展历程。
机器人的运动
1
机器人运动学
解释机器人的位置和姿态，以及它们如何在空间中移动和定位。
2
机器人动力学
探讨机器人在执行任务时所受到的力和力矩的影响，以及它们对机器人运动的影 响。
结论
1 机器人控制技术的未来
展望机器人控制技术在未来的发展方向和应用前景。
2 机器人控制技术的挑战和机遇
讨论机器人控制技术面临的挑战和创新的机遇。
机器人的控制
1 机器人控制系统概述
介绍机器人控制系统的组成和功能，包括传感器、执行器和控制器。
机器人的基本控制方法课件
控制系统(Control System)
控制系统的作用是根据用户的指令对机构本体进行操作和 控制，完成作业的各种动作。
2
变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分
下面通过PUMA机器人来说明机器人的控制系统:
1
变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分
§5.1 机器人控制系统的结构和工作原理
(The Structure and Principle of Robot Control System) 一、机器人系统 机构本体(Mechanism)
3
变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分
第5章 机器人基本控制方法
（The Basic Control Strategy of Robot）
Ø 机器人控制系统的结构和工作原理 Ø 轨迹控制 Ø 机器人的力Байду номын сангаас制
PUMA机器人是美国Unimation 公司于20 世纪70 年代末推出的 商品化工业机器人。有多个系 列的产品，每个系列产品都有 腰旋转、肩旋转、肘旋转和手 腕的回转、弯曲和旋转轴，构 成六自由度的开链式机构。具 有速度快、精度高、灵活精巧、 编程控制容易等特点，广泛应 用，PUMA机器人控制器采用 逆运算机分级控制结构，使用 VAL机器人编程言。
控制系统的作用是根据用户的指令对机构本体进行操作和 控制，完成作业的各种动作。
2
变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分
下面通过PUMA机器人来说明机器人的控制系统:
1
变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分
§5.1 机器人控制系统的结构和工作原理
(The Structure and Principle of Robot Control System) 一、机器人系统 机构本体(Mechanism)
3
变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分
第5章 机器人基本控制方法
（The Basic Control Strategy of Robot）
Ø 机器人控制系统的结构和工作原理 Ø 轨迹控制 Ø 机器人的力Байду номын сангаас制
PUMA机器人是美国Unimation 公司于20 世纪70 年代末推出的 商品化工业机器人。有多个系 列的产品，每个系列产品都有 腰旋转、肩旋转、肘旋转和手 腕的回转、弯曲和旋转轴，构 成六自由度的开链式机构。具 有速度快、精度高、灵活精巧、 编程控制容易等特点，广泛应 用，PUMA机器人控制器采用 逆运算机分级控制结构，使用 VAL机器人编程言。
《机器人控制》幻灯片
《机器人控制》幻灯片
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输入X
第五章 机器人控制
控制 器
被控对象 模型
输出Y
输入X 1/P
5.l机器人的根本控制原那么
5.1.1 基本控制原则
• 3．主要控制层次
（3）第三级：伺服系统级
第三级所关心是机器人的一般实际问题。我们将在本 节后一部分举例介绍机器人伺服控制系统。在此，必须 指出下列两点：
①控制第一级和第二级并非总是截然分开的。是否把 传动机构和减速齿轮包括在第二级，更是一个问题。这 个问题涉及解决下列问题
输入X
-
C
P
输出Y
PID 控制、模糊控制等等
智能化的控制方式
• 模糊控制 • 推理控制 • 学习控制 • 神经网络控制 • 模糊神经网络控制 • 专家控制
PID控制
• PID控制的根本原理 • PID控制器参数对控制特性的影响 • 机器人单关节控制模型 • PID 控制器中关节非线性补偿
期 望 输 求差 出
• 先调节 Kp, 至系统出现振荡,设 此时比例增益为Kp’
• 取Kp = Kp’/2, 逐渐增大Ki,直 至出现振荡,记Ki’
• 取Ki=Ki’/3, 调节Kd, 直至获 得满意的系统特性
5.l机器人的根本控制原那么
5.1.1 基本控制原则
• 1．控制器分类
本节将讨论工业机器人常用控制器的基本控制原 则及控制器的设计问题。从关节（或连杆）角度 看，可把工业机器人的控制器分为单关节（连杆） 控制器和多关节（连杆）控制器两种。对于前者， 设计时应考虑稳态误差的补偿问题；对于后者， 则应首先考虑耦合惯量的补偿问题。
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输入X
第五章 机器人控制
控制 器
被控对象 模型
输出Y
输入X 1/P
5.l机器人的根本控制原那么
5.1.1 基本控制原则
• 3．主要控制层次
（3）第三级：伺服系统级
第三级所关心是机器人的一般实际问题。我们将在本 节后一部分举例介绍机器人伺服控制系统。在此，必须 指出下列两点：
①控制第一级和第二级并非总是截然分开的。是否把 传动机构和减速齿轮包括在第二级，更是一个问题。这 个问题涉及解决下列问题
输入X
-
C
P
输出Y
PID 控制、模糊控制等等
智能化的控制方式
• 模糊控制 • 推理控制 • 学习控制 • 神经网络控制 • 模糊神经网络控制 • 专家控制
PID控制
• PID控制的根本原理 • PID控制器参数对控制特性的影响 • 机器人单关节控制模型 • PID 控制器中关节非线性补偿
期 望 输 求差 出
• 先调节 Kp, 至系统出现振荡,设 此时比例增益为Kp’
• 取Kp = Kp’/2, 逐渐增大Ki,直 至出现振荡,记Ki’
• 取Ki=Ki’/3, 调节Kd, 直至获 得满意的系统特性
5.l机器人的根本控制原那么
5.1.1 基本控制原则
• 1．控制器分类
本节将讨论工业机器人常用控制器的基本控制原 则及控制器的设计问题。从关节（或连杆）角度 看，可把工业机器人的控制器分为单关节（连杆） 控制器和多关节（连杆）控制器两种。对于前者， 设计时应考虑稳态误差的补偿问题；对于后者， 则应首先考虑耦合惯量的补偿问题。
《机器人的控制系统》PPT课件
完整的传感器组成：包括敏感元件、转换元件、基本转 换电路三部分。 A、敏感元件和转换元件的功能：将某种不便测量的物 理量转换为易于测量的物理量，构成传感器的结构部分
B、基本转换电路：将敏感元件产生的易测量小信号进 行变换，使传感器的信号输出符合具体工业系统的要求 (如4～20mA、–5～5V)。
(5.9)
机器人杆件某点的力与用力和力矩传感 器测出的8个应变的关系为
(5.10)
W1
Fx 0
Fy
k21
F
MFzx
0 0
M
y
0
Mz k61
0 0 k32 0 k52 0
k13 0 0 0 0 k63
0 0 k34 k44 0 0
0 k25 0 0 0 k650 0 k36 0 k5 0编辑ppt18
第5章 机器人的控制系统 5.1 机器人传感器
图5.6 机器人速度伺服控制系统
测速发电机线性度好，灵敏度高，输出信号强 ，目前检测范围一般为20～40 r/min，精度为 0.2 %～0.5 %。
编辑ppt
19
第5章 机器人的控制系统 5.1 机器人传感器
5.1.2 机器人内部传感器
5.1 机器人传感器
5.1.2 机器人内部传感器
图5.3 绝对式编码器码盘
编辑ppt
12
第5章 机器人的控制系统
5.1 机器人传感器
5.1.2 机器人内部传感器
表5.1 循环码(格雷码)与二进制码及真值表
真值 0 1 2 3 4 5 6 7
格雷码 0000 0001 0011 0010 0110 0111 0101 0100
度 ，则编码器在该时间内的平均转速为
(5.8)
B、基本转换电路：将敏感元件产生的易测量小信号进 行变换，使传感器的信号输出符合具体工业系统的要求 (如4～20mA、–5～5V)。
(5.9)
机器人杆件某点的力与用力和力矩传感 器测出的8个应变的关系为
(5.10)
W1
Fx 0
Fy
k21
F
MFzx
0 0
M
y
0
Mz k61
0 0 k32 0 k52 0
k13 0 0 0 0 k63
0 0 k34 k44 0 0
0 k25 0 0 0 k650 0 k36 0 k5 0编辑ppt18
第5章 机器人的控制系统 5.1 机器人传感器
图5.6 机器人速度伺服控制系统
测速发电机线性度好，灵敏度高，输出信号强 ，目前检测范围一般为20～40 r/min，精度为 0.2 %～0.5 %。
编辑ppt
19
第5章 机器人的控制系统 5.1 机器人传感器
5.1.2 机器人内部传感器
5.1 机器人传感器
5.1.2 机器人内部传感器
图5.3 绝对式编码器码盘
编辑ppt
12
第5章 机器人的控制系统
5.1 机器人传感器
5.1.2 机器人内部传感器
表5.1 循环码(格雷码)与二进制码及真值表
真值 0 1 2 3 4 5 6 7
格雷码 0000 0001 0011 0010 0110 0111 0101 0100
度 ，则编码器在该时间内的平均转速为
(5.8)
机器人学-控制 ppt课件
机器人模型
电机模型 传动模型 关节动力学模型 3）伺服系统级 解决关节伺服控制问题 即 VT
ppt课件
6
ppt课件
7
PUMA机器人的伺服控制结构
计算机分级控制结构，VAL 编程语言。 采用独立关节的PID伺服控 制，伺服系统的反馈系数是 确定的。由于机器人惯性力、 关节间耦合、重力与机器人 位姿和速度有关，所以难于 保证在高速、变速和变载情 况下的精度。 上位机配有64kB RAM内存， 采用Q-Bus作为系统总线， 经过A、B接口板与下位机 交换数据。上位机作运动规 划，并将手部运动转化为各 关节的运动，按控制周期传 给下位机。 A接口板插在上位机的Q-Bus 总线上，B接口板插在下位 机的J-Bus总线上。B板有一 个A /D转换器，用于采样电 位器反馈的位置信息。
5
3、主要控制层次 分三个层次：人工智能级、控制模式级、伺服系统级 1）人工智能级 完成从机器人工作任务的语言描述 生成X(t)； 仍处于研究阶段。 2）控制模式级 建立X(t) T(t)之间的双向关系。
X(t ) (t ) C(t ) T(t )
T(t )
C(t )
(t )
X(t )
ppt课件 8
下位机进行运动插补及关节伺服控
制。它由6块6503CPU为核心的单 板机组成，它与B接口板、手臂信 号板插在J-Bus总线上。 C接口板、高压控制板和6块功率 放大器板插在Power amp bus上。 上位机软件为系统编程软件——软 件系统的各种系统定义、命令、语 言及其编译系统。针对各种运动形 式的轨迹规划和坐标变换，以 28ms的时间间隔完成轨迹插补点 的计算、与下位机信息交换、执行 VAL程序、示教盒信息处理、机器 人标定、故障检测等。 下位机软件为伺服软件——驻留在 下位机6503微处理器的EPROM中。 每隔28ms接受上位机轨迹设定点 信息，将计算的关节误差以 0.875ms的周期伺服控制各关节的 运动。
电机模型 传动模型 关节动力学模型 3）伺服系统级 解决关节伺服控制问题 即 VT
ppt课件
6
ppt课件
7
PUMA机器人的伺服控制结构
计算机分级控制结构，VAL 编程语言。 采用独立关节的PID伺服控 制，伺服系统的反馈系数是 确定的。由于机器人惯性力、 关节间耦合、重力与机器人 位姿和速度有关，所以难于 保证在高速、变速和变载情 况下的精度。 上位机配有64kB RAM内存， 采用Q-Bus作为系统总线， 经过A、B接口板与下位机 交换数据。上位机作运动规 划，并将手部运动转化为各 关节的运动，按控制周期传 给下位机。 A接口板插在上位机的Q-Bus 总线上，B接口板插在下位 机的J-Bus总线上。B板有一 个A /D转换器，用于采样电 位器反馈的位置信息。
5
3、主要控制层次 分三个层次：人工智能级、控制模式级、伺服系统级 1）人工智能级 完成从机器人工作任务的语言描述 生成X(t)； 仍处于研究阶段。 2）控制模式级 建立X(t) T(t)之间的双向关系。
X(t ) (t ) C(t ) T(t )
T(t )
C(t )
(t )
X(t )
ppt课件 8
下位机进行运动插补及关节伺服控
制。它由6块6503CPU为核心的单 板机组成，它与B接口板、手臂信 号板插在J-Bus总线上。 C接口板、高压控制板和6块功率 放大器板插在Power amp bus上。 上位机软件为系统编程软件——软 件系统的各种系统定义、命令、语 言及其编译系统。针对各种运动形 式的轨迹规划和坐标变换，以 28ms的时间间隔完成轨迹插补点 的计算、与下位机信息交换、执行 VAL程序、示教盒信息处理、机器 人标定、故障检测等。 下位机软件为伺服软件——驻留在 下位机6503微处理器的EPROM中。 每隔28ms接受上位机轨迹设定点 信息，将计算的关节误差以 0.875ms的周期伺服控制各关节的 运动。
演示文稿机器人控制技术课件
检测传感器
内部传感器：自身关节 外部传感器：外部环境
运动状态检测 参数变化检测
第12页，共128页。
1.1 引言
1.1.4 机器人控制系统
机器人控制系统的组成
1、硬件——单片机应用
第13页，共128页。
1.1 引言
1.1.4 机器人控制系统
机器人控制系统的组成
1、硬件——运动控制器介绍
运动控制器核
手部在作业空间中的位姿，要求其严格的按照预定的路径和速度在 一定的精度范围内运动。
这种控制方式的主要技术指标机器人手部位姿的轨迹跟踪精
度及平稳性。
通常弧焊、喷漆、去毛边和检测作业的机器人都采用这 种控制方式。
有的机器人在设计控制系统时，上述两种控制方式都 具有，如对进行装配作业的机器人的控制等。
第5页，共128页。
过程中或沿某一轨迹运动时，对其位姿、速度和加速度等运动参数
的控制。
由机器人运动学可知，机器人手部的运动是由各个关节的运动
引起的，所以控制机器人手部的运动实际上是通过控制机器 人各个关节的运动实现的。
第25页，共128页。
作业任务
1.3 运动控制
手的运动
运动学 关节位移、 动力学 关节驱动力 逆解 速度、加速度 正解 （矩）
1.2 示教再现控制 1.2.2 记忆过程
示教 关节产生运动 检测 传感装置 转换 变换装置
存储器 保存 控制系统
1、记忆速度
取决于传感器的检测速度、变换装置的转换速度和控 制系统存储器的存储速度。
2、记忆容量 取决于控制系统存储器的容量。
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1.3 运动控制
机器人的运动控制是指机器人手部在空间从一点移动到另一点的
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