工业机器人控制系统详解
🔧 机器人控制系统是工业机器人的大脑，它根据预设的程序和反馈信号，指挥机器人完成
各种动作。如果系统没有反馈功能，那就是开环系统；如果有，那就是闭环控制系统。控制
系统还可以分为程序控制、适应性控制和人工智能控制。按运动形式分，有坐标点位控制和
轨迹控制。
💻 控制系统的组成包括：
机器人系统主机：中央处理单元，负责调度和指挥。
示教器：记录机器人的工作轨迹和参数设定，具备独立存储单元。
操作面板：通过按键、按钮和指示灯完成基础操作。
信号接口（IO 模块）：与外部设备或工作站交互。
模拟量输出接口：输入各种状态和控制命令。
伺服模块：为伺服电机提供驱动电源，并控制其发送和接受位置指令。
网络接口：通过 CAN 或以太网实现多机连机或与 PC 通讯。
通信接口：实现机器人与其他设备的信息交互。
💡 控制系统实现的功能包括：
记忆功能：存储机器人参数及运行参数，保存运动轨迹、方式和速度。
示教功能：支持现场本机直接示教、离线示教等。
联机功能：通过 IO 接口、网络接口、通信接口和数字接口实现联机。
多轴伺服控制功能：多轴联动或单轴控制，速度或加速度控制，动态补偿等。
安全保护功能：自定义安全区域，增加运动区域保护功能。
坐标系功能：关节、绝对（直角或世界）工具、用户等坐标系，工具和用户坐标系可自定义。
故障诊断功能：监视系统运行状态，故障时自诊断并发出警告。
这些功能使得工业机器人能够高效、准确地完成各种任务。
机器人控制系统：从硬件到软件，全面解析机器人大脑的运作
若仅有感官与肌肉，人类四肢将无法自如动作。这归因于缺乏接收并处理感官
信号的器官，以及发出神经信号以驱使肌肉收缩或舒张的机制。同样，若机器
人仅配备传感器与驱动器，其机械臂亦无法正常运作。传感器输出的信号无法
发挥作用，驱动电动机亦无法获得必要的驱动电压与电流。因此，机器人必须
配备一个由硬件与软件共同构成的控制系统，以确保其机械臂能顺畅且精准地
执行任务。
机器人控制系统的核心功能
在于接收传感器传递的检测信号，并根据既定操作任务来驱动机械臂中的电动
机。与人类活动依赖感官相似，机器人的运动控制亦离不开传感器。传感器在
机器人中扮演着至关重要的角色，它们不仅监测机械臂关节的实际运动状态，
通过内部传感器信号进行反馈，还负责检测外部环境的变化，这依赖于外部传
感器信号。唯有将神经与大脑相结合，机器人才能构建出完整且功能强大的控
制系统。
