安川机器人的自动控制系统|通用机器人-工博士工业品中心

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安川机器人的自动控制系统

1、底层控制器
底层控制器作为控制系统的核心，其选择的合适与否对整个系统来说十分重要，其性能直接影响了控制系统的可靠性、数据处理速度、数据采集的实时性等。移动机器人运行环境较恶劣，干扰源众多，对运动控制器的实时性和可靠性要求较高，所以选择一种稳定可靠地运动控制器至关重要，既要满足系统要求，又要具有良好的可扩展性和兼容性。
为实现机器人对外部设备的有效控制，底层控制器提供了相应的设备底层控制函数，这些控制函数可以直接访问机器人的硬件寄存器来控制机器人的运行，而这些控制函数可以使得设备驱动程序不再依赖于具体硬件，所以，通过调用控制函数接口就可以实现对机器人的有效控制。

2、电气系统
在对轮式全向移动机器人控制系统硬件进行选型以后，根据移动机器人的硬件组成进行电气系统设计。移动机器人的电气系统主要包括三个部分：主电路、伺服驱动系统电路和PLC控制系统电路。
移动机器人控制系统主电路通过PLC和继电器实现控制。即由继电器由线圈和辅助触点两部分组成。当线圈通电的时候，其对应的常开触点闭合，常闭触点断开。

3、I／O配置段
I／O配置段包括I／O刷新周期（典型为4ms）和I／O数据映像区大小信息，通过软PLC编程系统的工程配置模块进行可视化配置，以适应不同机器人应用程序对I／O设备的不同需求。其主要是机器人将其他信号作为末端执行器I／O使用，末端执行器I／O链接到机器人手臂末端的连接器上，保证其功能。

4、PLC程序
在底层控制器中，使用编程软件STEP 7 PROFESSIONAL V12的PTO运动控制指令，使用位置控制方式，控制4个转向伺服电机，从而控制4个车轮的转向角；另外，使用扩展模拟量输出模块输出电压值，控制4个轮毅电机，驱动机器人运动。排除硬件的因素外，程序的好坏直接决定着运动性能的高。因此程序的编写是整个设计中重要的环节之一。

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