機器人控制器中分哪幾個模塊?
機器人控制器通常由以下幾個主要模塊組成:
- 運動控制模塊:
負責機器人各軸電機的位置、速度、加速度等控制
實現機器人末端執行器的精確定位和運動控制 - 傳感器接口模塊:
負責機器人各種傳感器信號的采集和處理
為運動控制、環境感知等提供數據支持 - 安全控制模塊:
提供緊急停機、碰撞檢測、力矩限制等安全功能
確保機器人在各種工況下的安全可靠運行 - 通信接口模塊:
負責機器人與上位機、示教器等外部設備的通信
支持各種通信協議,如 EtherCAT、Profinet、CAN總線等 - 運動規劃模塊:
根據任務需求生成機器人的運動軌跡
考慮工作空間、避障等因素實現最優路徑規劃 - 程序執行模塊:
解釋和執行機器人的控制程序
實現機器人各項功能的協調操作 - 人機交互模塊:
提供示教、監控、診斷等人機交互界面
方便操作人員對機器人進行編程和控制
機器人控制器中的安全模塊是什么?
機器人控制器的安全模塊是保障機器人運行安全的關鍵部分,主要包括以下幾個方面:
- 緊急停機模塊:
提供緊急停機功能,當檢測到危險情況時可立即切斷機器人的電源。
確保在任何情況下都能快速停止機器人的運動,保護人員和設備安全。 - 監測與診斷模塊:
實時監測機器人各部件的狀態,如溫度、電流、轉速等。
及時發現故障隱患,并進行自診斷,采取必要的保護措施。 - 安全運動規劃模塊:
根據環境和任務信息,生成安全可靠的機器人運動軌跡。
避免撞擊、碰撞等危險動作的發生。 - 力/扭矩控制模塊:
監測和控制機器人末端執行器的輸出力/扭矩,防止過載。
確保在人機協作場景下不會對人員造成傷害。 - 安全通信模塊:
保護機器人控制系統免受網絡攻擊和外部干擾。
采用加密、認證等手段確保通信的安全性和可靠性。
如何寫一個簡單的機器人控制系統
從技術角度講,編寫一個簡單的機器人控制系統(Robot Controller,以下稱RC)讓機器人動起來確實不難,幾萬行代碼足矣。一個極簡版機器人控制系統可以分成幾個模塊:程序編輯器,解釋器,路徑規劃器,插補器,運動學逆解,硬件接口模塊,以讓機器人末端走一條直線為例: