工业机器人控制系统是决定机器人功能和性能的主要因素。工业机器人控制技术的主要任务是控制工业机器人在工作空间中的位置、姿态和轨迹、操作顺序和动作时间。具有编程简单、软件菜单操作、人机交互界面友好、在线操作提示、使用方便等特点。
关键技术包括:
(1) 开放式模块化控制系统体系结构:采用分布式CPU计算机结构,分为机器人控制器(RC)、运动控制器(MC)、光电隔离I/O控制板、传感器处理板和编程示教盒。机器人控制器(RC)通过串口/CAN总线与编程示教盒进行通信。机器人控制器(RC)的主计算机完成机器人的运动规划、插补、位置伺服、主控制逻辑、数字I/O、传感器处理等功能,编程示教盒完成信息显示和按键输入。
(2) 模块化递阶控制器软件系统:软件系统基于开源实时多任务操作系统Linux。采用层次化、模块化的结构设计,实现了软件系统的开放性。整个控制器软件系统分为三个层次:硬件驱动层、核心层和应用层。这三个层次面临着不同的功能需求,对应着不同的开发层次。系统的每一级都由几个功能相反的模块组成,这些模块相互配合,实现本层提供的功能。
(3) 机器人故障诊断与安全维护技术:通过各种信息,对机器人进行故障诊断和维护是保证机器人安全的关键技术。
(4) 网络化机器人控制器技术:机器人从单一的生产线和机器人的网络化技术发展到目前越来越重要的工程机器人控制器。控制器具有串口、现场总线和以太网的联网功能。它可以用于机器人控制器之间以及机器人控制器与上位机之间的通信,方便机器人生产线的监控、诊断和管理。