機(jī)器人的運動控制系統(tǒng)包含哪些方面？

執(zhí)行機(jī)構(gòu)----伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)；

驅(qū)動機(jī)構(gòu)----伺服或者步進(jìn)驅(qū)動器；

控制機(jī)構(gòu)----運動控制器，做路徑和電機(jī)聯(lián)動的算法運算控制； 

控制方式----有固定執(zhí)行動作方式的，那就編好固定參數(shù)的程序給運動控制器；

如果有加視覺系統(tǒng)或者其他傳感器的，根據(jù)傳感器信號，就編好不固定參數(shù)的程序給運動控制器。

機(jī)器人控制系統(tǒng)的基本功能

1.控制機(jī)械臂末端執(zhí)行器的運動位置（即控制末端執(zhí)行器經(jīng)過的點和移動路徑）；

2.控制機(jī)械臂的運動姿態(tài)（即控制相鄰兩個活動構(gòu)件的相對位置）；

3.控制運動速度（即控制末端執(zhí)行器運動位置隨時間變化的規(guī)律）；

4.控制運動加速度（即控制末端執(zhí)行器在運動過程中的速度變化）；

5.控制機(jī)械臂中各動力關(guān)節(jié)的輸出轉(zhuǎn)矩：（即控制對操作對象施加的作用力）； 

6.具備操作方便的人機(jī)交互功能，機(jī)器人通過記憶和再現(xiàn)來完成規(guī)定的任務(wù)；

7.使機(jī)器人對外部環(huán)境有檢測和感覺功能。工業(yè)機(jī)器人配備視覺、力覺、觸覺等傳感器進(jìn)行測量、識別，判斷作業(yè)條件的變化。   

工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)

1、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

控制器是機(jī)器人系統(tǒng)的核心，國外有關(guān)公司對我國實行嚴(yán)密封鎖。近年來隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，微處理器的性能越來越高，而價格則越來越便宜，目前市場上已經(jīng)出現(xiàn)了1-2美金的32位微處理器。高性價比的微處理器為機(jī)器人控制器帶來了新的發(fā)展機(jī)遇，使開發(fā)低成本、高性能的機(jī)器人控制器成為可能。為了保證系統(tǒng)具有足夠的計算與存儲能力，目前機(jī)器人控制器多采用計算能力較強(qiáng)的ARM系列、DSP系列、POWERPC系列、Intel系列等芯片組成。

此外，由于已有的通用芯片在功能和性能上不能完全滿足某些機(jī)器人系統(tǒng)在價格、性能、集成度和接口等方面的要求，這就產(chǎn)生了機(jī)器人系統(tǒng)對SoC（Systemon Chip）技術(shù)的需求，將特定的處理器與所需要的接口集成在一起，可簡化系統(tǒng)外圍電路的設(shè)計，縮小系統(tǒng)尺寸，并降低成本。

例如，Actel公司將NEOS或ARM7的處理器內(nèi)核集成在其FPGA產(chǎn)品上，形成了一個完整的SoC系統(tǒng)。在機(jī)器人運動控制器方面，其研究主要集中在美國和日本，并有成熟的產(chǎn)品，如美國DELTATAU公司、日本朋立株式會社等。其運動控制器以DSP技術(shù)為核心，采用基于PC的開放式結(jié)構(gòu)。

2、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

在控制器體系結(jié)構(gòu)方面，其研究重點是功能劃分和功能之間信息交換的規(guī)范。在開放式控制器體系結(jié)構(gòu)研究方面，有兩種基本結(jié)構(gòu)，一種是基于硬件層次劃分的結(jié)構(gòu)，該類型結(jié)構(gòu)比較簡單，在日本，體系結(jié)構(gòu)以硬件為基礎(chǔ)來劃分，如三菱重工株式會社將其生產(chǎn)的PA210可攜帶式通用智能臂式機(jī)器人的結(jié)構(gòu)劃分為五層結(jié)構(gòu)；另一種是基于功能劃分的結(jié)構(gòu)，它將軟硬件一同考慮，其是機(jī)器人控制器體系結(jié)構(gòu)研究和發(fā)展的方向。

3、控制軟件開發(fā)環(huán)境

在機(jī)器人軟件開發(fā)環(huán)境方面，一般工業(yè)機(jī)器人公司都有自己獨立的開發(fā)環(huán)境和獨立的機(jī)器人編程語言，如日本Motoman公司、德國KUKA公司、美國的Adept公司、瑞典的ABB公司等。