産業用ロボットのジョイントは、異なるモーターによって独立して駆動されます。 4軸ロボットは4つのモーターによって駆動され、6軸ロボットは6つのモーターによって駆動されます...ジョブコマンドが発行されると、各モーターが始まり、東に行くと言います。最終的に、それは左足が右足をつまずくプロセスです。
同じ目標を協力して達成するように彼らが制御するものは何ですか？答えは、ロボットの制御システムです。
制御システムのロボットは、人間の脳と同等であり、ロボットの戦略家として機能し、タスクを完了するように命じた責任があります。次に、この「脳」の構造を理解し、そのユニークな機能を見てみましょう。
1。制御システムの基本コンポーネント
ロボット制御システムは、主にロボットシステムのホスト、ティーチングペンダント、操作パネル、信号インターフェイス（IOモジュール）、アナログ出力インターフェイス、サーボモジュール（サーボドライバー）、ネットワークインターフェイス（CANポートおよびイーサネットインターフェイス）、および通信インターフェイス（シリアルポートなど）で構成されています。
ロボットシステムホストは、全体的なスケジューリングと命令の実行を担当するコア処理ユニットとして機能します。ティーチングペンダントは、手動の教育軌跡とパラメーターの設定に使用され、独立したストレージ機能があります。操作パネルは、基本的な開始停止と機能制御を提供します。信号インターフェイスとアナログ出力インターフェイスは、外部デバイスとの対話を担当します。サーボモジュールはモーターを駆動し、位置フィードバックを受け取ります。ネットワークインターフェイスは、マルチマシンオンラインまたはPC通信をサポートし、通信インターフェイスはロボットと他のデバイス間のデータ交換に使用されます。
2。制御システムによって実装された関数
制御システムの主な機能には、メモリ関数（動作パラメーターの保存、モーション軌跡など）、教育機能（オンラインおよびオフラインプログラミングのサポート）、オンライン関数（IOやネットワークなどのインターフェイスを介したデバイスの相互接続の実現）、多軸サーボコントロール（多軸リンケージおよびダイナミック補償をサポートする）、安全保護機能（コロージングおよびコロリジョンの容器などの安全保護機能などが含まれます。ジョイント、世界、ツールなど）、および障害診断機能（システムステータスとアラームのリアルタイム監視）。
これらの機能により、ロボットが複雑なタスクを効率的かつ安定的に実行しながら、柔軟性と安全性を備えていることを集合的に保証します。
3。ロボットを指揮する制御システムのコアプロセス
▶指示の受信と処理
制御システムは、最初に上部コンピューター（ヒューマンコンピューターインタラクションインターフェイスなど）または外部デバイス（PLC、ビジョンシステムなど）からジョブの指示を受け取り、タスク目標（移動パス、操作アクションなど）を明確にします。たとえば、ティーチングペンダントまたはプログラミングソフトウェアを介して手順を入力することにより、システムは数学モデル（運動学方程式など）に命令を解析し、それらを制御信号に変換します。
▶スポーツ計画と管理
コントローラーは、ターゲット命令とリアルタイムセンサーデータ（位置、速度、態度など）に基づいてモーション計画を実行して、正確なモーション軌道を生成します。たとえば、サーボドライブシステムを使用してコントロール信号をモータードライブ信号に変換することにより、ジョイントが設定されたパスに沿って移動するように駆動されます。
▶クローズドループフィードバックと調整
センサーは、ロボットのエンドエフェクター（衝突検出など）の位置、姿勢、および環境ステータスに関するリアルタイムデータを収集し、制御システムにフィードバックを提供します。システムは、実際の状態をターゲット状態と比較し、制御命令を動的に調整し、アクションの精度を保証します。たとえば、軌道からの偏差が検出された場合、コントローラーは速度または方向を調整します。
▶マルチロボットコラボレーションと安全メカニズム
マルチロボットシステムでは、制御システムは、衝突を回避するために、グローバルな調整アルゴリズム（仮想速度フィールド衝突回避など）を介して各ロボットのパスを計画しています。たとえば、ステーションコントローラーは、ロボットに一意のアクセス許可を割り当てて、特定のエリアに入り、職務の安全性を確保します。
▶実行と外部相互作用
制御システムは、ドライバー（サーボドライバー、PLCなど）を介して実行されるメカニズム（モーター、油圧シリンダーなど）に指示を送信して、ロボットを駆動してタスクを完了します。同時に、コンベアやセンサーなどの外部デバイスと通信して、閉ループ制御を実現します。たとえば、PLCは、ロボットフィードバックに基づいて、ラインのループ進行を調整します。
▶障害処理とロジック制御
コントローラーには、予期しない状況（センサー障害や機械的妨害など）に応答し、安全メカニズム（緊急停止など）に応答するために、組み込みのロジック処理モジュール（PID調節やファジーコントロールなど）が装備されています。たとえば、I/Oインターフェイスモジュールを介して外部デバイスと対話することにより、ステータス監視と障害アラームを実現できます。
制御システムは、産業用ロボットの「知的責任」であり、ロボットが複数の独立したサーボシステムの調整された制御を実現し、産業用ロボットが人間の意志に従って行動できるようにします。