機(jī)器人控制器作為工業(yè)機(jī)器人最為核心的零部件之一，對(duì)機(jī)器人的性能起著決定性的影響，在一定程度上影響著機(jī)器人的發(fā)展。一般由四個(gè)部分組成：輸入、輸出、控制元件和算法。在一個(gè)簡(jiǎn)易的機(jī)器人系統(tǒng)里，分別對(duì)應(yīng)的原件是：

　　1、輸入：傳感器，包含聲吶、紅外、攝像頭、陀螺儀、加速度計(jì)、羅盤等;

　　2、輸出：控制元件，一般是電機(jī);

　　3、控制算法：控制板，從小到單片機(jī)，大到微機(jī)來實(shí)現(xiàn);

　　4、控制目標(biāo)：比如機(jī)器人的路徑跟蹤。

　　機(jī)器人控制系統(tǒng)的定義

　　機(jī)器人控制系統(tǒng)的功能是接收來自傳感器的檢測(cè)信號(hào)，根據(jù)操作任務(wù)的要求，驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂中的各個(gè)電動(dòng)機(jī)，就像人的活動(dòng)需要依賴自身的關(guān)節(jié)一樣，機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制離不開傳感器。機(jī)器人需要用傳感器來檢測(cè)各種狀態(tài)，機(jī)器人的內(nèi)部傳感器信號(hào)被用來反映機(jī)械臂關(guān)節(jié)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，機(jī)器人的外部傳感器信號(hào)被用來檢測(cè)工作環(huán)境的變化，所以機(jī)器人的神經(jīng)與大腦組合起來才能成一個(gè)完整的機(jī)器人控制系統(tǒng)。

　　機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)4大構(gòu)成

　　執(zhí)行機(jī)構(gòu)：伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī);

　　驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)：伺服或者步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器;

　　控制機(jī)構(gòu)：運(yùn)動(dòng)控制器，做路徑和電機(jī)聯(lián)動(dòng)的算法運(yùn)算控制;

　　控制方式：有固定執(zhí)行動(dòng)作方式的，那就編好固定參數(shù)的程序給運(yùn)動(dòng)控制器;如果有加視覺系統(tǒng)或者其他傳感器的，根據(jù)傳感器信號(hào)，就編好不固定參數(shù)的程序給運(yùn)動(dòng)控制器。

　　工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)介紹

　　(1)工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

　　控制器是機(jī)器人系統(tǒng)的核心，國(guó)外有關(guān)公司對(duì)我國(guó)實(shí)行嚴(yán)密技術(shù)封鎖，國(guó)內(nèi)技術(shù)發(fā)展受到限制，近年來隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，微處理器的性能越來越高，但價(jià)格則越來越便宜，目前市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了1-2美金的32位微處理器。

　　高性價(jià)比的微處理器為機(jī)器人控制器帶來了新的發(fā)展機(jī)遇，使開發(fā)低成本、高性能的機(jī)器人控制器成為可能。為了保證系統(tǒng)具有足夠的計(jì)算與存儲(chǔ)能力，目前機(jī)器人控制器多采用計(jì)算能力較強(qiáng)的Arm系列、DSP系列、POWER PC系列、Intel系列等芯片組成。

　　(2)工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

　　在控制器體系結(jié)構(gòu)方面，其研究重點(diǎn)是功能劃分和功能之間信息交換的規(guī)范。在開放式控制器體系結(jié)構(gòu)研究方面，有兩種基本結(jié)構(gòu)，一種是基于硬件層次劃分的結(jié)構(gòu)，該類型結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，在日本，體系結(jié)構(gòu)以硬件為基礎(chǔ)來劃分，如三菱重工株式會(huì)社將其生產(chǎn)的PA210可攜帶式通用智能臂式機(jī)器人的結(jié)構(gòu)劃分為五層結(jié)構(gòu);另一種是基于功能劃分的結(jié)構(gòu)，它將軟硬件一同考慮，其是機(jī)器人控制器體系結(jié)構(gòu)研究和發(fā)展的方向。

　　機(jī)器人控制系統(tǒng)的基本功能

　　(1)記憶功能：存儲(chǔ)作業(yè)順序、運(yùn)動(dòng)路徑、運(yùn)動(dòng)方式、運(yùn)動(dòng)速度和與生產(chǎn)工藝有關(guān)的信息;

　　(2)示教功能：離線編程，在線示教，間接示教。在線示教包括示教盒和導(dǎo)引示教兩種;

　　(3)與外圍設(shè)備聯(lián)系功能：輸入和輸出接口、通信接口、網(wǎng)絡(luò)接口、同步接口;

　　(4)坐標(biāo)設(shè)置功能：有關(guān)節(jié)、絕對(duì)、工具、用戶自定義四種坐標(biāo)系;

　　(5)人機(jī)接口：示教盒、操作面板、顯示屏;

　　(6)傳感器接口：位置檢測(cè)、視覺、觸覺、力覺等;

　　(7)位置伺服功能：機(jī)器人多軸聯(lián)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)控制、速度和加速度控制、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)?

　　(8)故障診斷安全保護(hù)功能：運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視、故障狀態(tài)下的安全保護(hù)和故障自診斷。