ระบบควบคุมหุ่นยนต์อุตสาหกรรมควบคุมการทำงานของหุ่นยนต์ได้อย่างไร?

ข้อต่อของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมได้รับแรงผลักดันอย่างอิสระจากมอเตอร์ที่แตกต่างกัน . หุ่นยนต์สี่แกนถูกขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์สี่ตัวในขณะที่หุ่นยนต์หกแกนถูกขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์หกตัว ... เมื่อมีการออกคำสั่งงาน เท้า .

อะไรควบคุมพวกเขาให้ร่วมมือและบรรลุเป้าหมายเดียวกัน? คำตอบคือระบบควบคุมของหุ่นยนต์ .
หุ่นยนต์ในระบบควบคุมเทียบเท่ากับสมองมนุษย์ทำหน้าที่เป็นนักยุทธศาสตร์สำหรับหุ่นยนต์และรับผิดชอบในการสั่งให้ทำงานให้เสร็จสมบูรณ์ . ต่อไปขอทำความเข้าใจโครงสร้างของ 'สมอง' นี้และดูคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ .}

1. ส่วนประกอบพื้นฐานของระบบควบคุม

ระบบควบคุมหุ่นยนต์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยโฮสต์ระบบหุ่นยนต์, การสอนจี้, แผงการทำงาน, อินเทอร์เฟซสัญญาณ (โมดูล IO), อินเทอร์เฟซเอาต์พุตแบบอะนาล็อก, โมดูลเซอร์โว (ไดรเวอร์เซอร์โว), อินเทอร์เฟซเครือข่าย

โฮสต์ระบบหุ่นยนต์ทำหน้าที่เป็นหน่วยประมวลผลหลักรับผิดชอบการกำหนดเวลาโดยรวมและการดำเนินการตามคำสั่ง จี้การสอนใช้สำหรับวิถีการสอนด้วยตนเองและการตั้งค่าพารามิเตอร์และมีความสามารถในการจัดเก็บข้อมูลอิสระ แผงการทำงานให้การหยุดการเริ่มต้นและการควบคุมการทำงานพื้นฐาน อินเทอร์เฟซสัญญาณและอินเทอร์เฟซเอาต์พุตแบบอะนาล็อกมีหน้าที่ในการโต้ตอบกับอุปกรณ์ภายนอก โมดูลเซอร์โวขับมอเตอร์และรับข้อเสนอแนะตำแหน่ง อินเทอร์เฟซเครือข่ายรองรับหลายเครื่องออนไลน์หรือการสื่อสารพีซีในขณะที่อินเทอร์เฟซการสื่อสารใช้สำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างหุ่นยนต์และอุปกรณ์อื่น ๆ .

2. ฟังก์ชั่นที่ใช้โดยระบบควบคุม

ฟังก์ชั่นหลักของระบบควบคุมรวมถึงฟังก์ชั่นหน่วยความจำ (การจัดเก็บพารามิเตอร์การทำงานวิถีการเคลื่อนไหว ฯลฯ .), ฟังก์ชั่นการสอน (สนับสนุนการเขียนโปรแกรมออนไลน์และออฟไลน์), ฟังก์ชั่นออนไลน์ (สนับสนุนระบบพิกัดหลายระบบเช่นข้อต่อโลกเครื่องมือ ฯลฯ .) และฟังก์ชั่นการวินิจฉัยข้อผิดพลาด (การตรวจสอบสถานะระบบและการเตือนภัยแบบเรียลไทม์) .}
ฟังก์ชั่นเหล่านี้รวมกันว่าหุ่นยนต์สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและเสถียรในขณะเดียวกันก็มีความยืดหยุ่นและความปลอดภัย .

3. กระบวนการหลักของระบบควบคุมที่สั่งหุ่นยนต์

▶การรับและการประมวลผลคำสั่ง
ระบบควบคุมได้รับคำแนะนำงานจากคอมพิวเตอร์ส่วนบน (เช่นอินเทอร์เฟซปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับคอมพิวเตอร์) หรืออุปกรณ์ภายนอก (เช่น PLC, ระบบการมองเห็น), ชี้แจงวัตถุประสงค์ของงาน (เช่นเส้นทางการเคลื่อนไหว, การดำเนินการ) . สัญญาณ .
▶การวางแผนและควบคุมกีฬา
คอนโทรลเลอร์ดำเนินการวางแผนการเคลื่อนไหวตามคำแนะนำเป้าหมายและข้อมูลเซ็นเซอร์แบบเรียลไทม์ (เช่นตำแหน่งความเร็วและทัศนคติ) เพื่อสร้างวิถีการเคลื่อนที่ที่แม่นยำ . ตัวอย่างเช่นโดยใช้ระบบไดรฟ์เซอร์โวเพื่อแปลงสัญญาณควบคุมเป็นสัญญาณขับเคลื่อนมอเตอร์
▶ข้อเสนอแนะและการปรับลูปแบบปิด
เซ็นเซอร์รวบรวมข้อมูลแบบเรียลไทม์เกี่ยวกับตำแหน่งท่าทางและสถานะด้านสิ่งแวดล้อมของเอฟเฟกต์ปลายทางของหุ่นยนต์ (เช่นการตรวจจับการชน) และให้ข้อเสนอแนะกับระบบควบคุม . ระบบเปรียบเทียบสถานะจริงกับสถานะเป้าหมายปรับคำสั่งควบคุมแบบไดนามิก ทิศทาง .
▶กลไกการทำงานร่วมกันและความปลอดภัยหลายหุ่นยนต์
ในระบบหลายหุ่นยนต์ระบบควบคุมจะวางแผนเส้นทางของหุ่นยนต์แต่ละตัวผ่านอัลกอริทึมการประสานงานทั่วโลก (เช่นการหลีกเลี่ยงการชนกันของสนามความเร็วเสมือนจริง) เพื่อหลีกเลี่ยงการชน . ตัวอย่างเช่นตัวควบคุมสถานีกำหนดสิทธิ์ที่ไม่ซ้ำกันให้กับหุ่นยนต์เพื่อเข้าสู่พื้นที่เฉพาะ

▶การดำเนินการและการโต้ตอบภายนอก
ระบบควบคุมส่งคำแนะนำไปยังกลไกการดำเนินการ (เช่นมอเตอร์, กระบอกสูบไฮดรอลิก) ผ่านไดรเวอร์ (เช่นไดรเวอร์เซอร์โว, PLCs) เพื่อขับหุ่นยนต์เพื่อให้งานเสร็จสมบูรณ์ . ในเวลาเดียวกัน ข้อเสนอแนะ .
▶การจัดการข้อผิดพลาดและการควบคุมตรรกะ
คอนโทรลเลอร์มาพร้อมกับโมดูลการประมวลผลลอจิกในตัว (เช่นการควบคุม PID และการควบคุมฟัซซี่) เพื่อตอบสนองต่อสถานการณ์ที่ไม่คาดคิด (เช่นความล้มเหลวของเซ็นเซอร์และการติดขัดเชิงกล) และเปิดใช้งานกลไกความปลอดภัย (เช่นหยุดฉุกเฉิน) .

ระบบควบคุมคือ "ความรับผิดชอบทางปัญญา" ของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมซึ่งช่วยให้หุ่นยนต์บรรลุการควบคุมการประสานงานของระบบเซอร์โวอิสระหลายระบบและช่วยให้หุ่นยนต์อุตสาหกรรมสามารถปฏิบัติตามความประสงค์ของมนุษย์ .