工业机器人的控制方式主要包括点位控制方式、连续轨迹控制方式、力(力矩)控制方式和智能控制方式等,以下是这些控制方式的详细介绍:
1、点位控制方式(PTP):这种方式主要针对机器人末端执行器在作业空间中某些离散点的位姿进行精确控制,它要求机器人能够快速而准确地从一个点移动到另一个点,但对两点之间的运动轨迹没有具体规定,定位精度和运动时间是这种控制方式的两个关键技术指标,由于其实现相对简单且对定位精度的要求不是特别高,因此常被应用于上下料、搬运、点焊和电路板元件安装等只需保证目标点处末端执行器位姿准确的作业中。
2、连续轨迹控制方式(CP):与点位控制不同,连续轨迹控制方式要求机器人末端执行器严格按照预定的轨迹和速度在一定的精度范围内运动,同时确保速度可控、轨迹光滑且运动平稳,以完成作业任务,这种控制方式的主要技术指标是工业机器人末端执行器位姿的轨迹跟踪精度及平稳性,弧焊、喷漆、去毛边和检测等作业的机器人会采用这种控制方式。
3、力(力矩)控制方式:在进行装配、抓放物体等工作时,除了要求准确定位之外,还要求所使用的力或力矩必须合适,这时就需要使用力(力矩)控制方式,该控制方式的原理与位置伺服控制原理基本相同,只不过输入量和反馈量不是位置信号,而是力(力矩)信号,因此系统中必须有力(力矩)传感器,有时也利用接近、滑动等传感功能进行自适应式控制。
4、智能控制方式:智能控制方式通过传感器获得周围环境的知识,并根据自身内部的知识库作出相应的决策,这种控制方式使机器人具有较强的环境适应性及自学习能力,智能控制技术的发展依赖于近年来人工神经网络、基因算法、遗传算法、专家系统等人工智能技术的迅速发展,虽然这种控制方式让工业机器人更具有“人工智能”的味道,但也是最难控制得好的,除了需要先进的算法外,还严重依赖于元件的精度。
工业机器人的控制方式多样,每种方式都有其特定的应用场景和技术特点,随着技术的不断发展,未来工业机器人的控制方式将更加智能化和高效化。