劉朋1王琨2黃銀花1 

(1.淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 汽車(chē)工程學(xué)院,江蘇淮安 223005;2.江南大學(xué) 機械工程學(xué)院,江蘇無(wú)錫 214122)

摘要:隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,搬運機器人已經(jīng)作為一種發(fā)展迅速、使用率較高的機器人走進(jìn)了人類(lèi)的工作和生活之中。搬運機器人 是計算機技術(shù)今后的發(fā)展趨勢,也是蘊藏了巨大的經(jīng)濟價(jià)值和效益。因此對于搬運機器人智能控制系統設計的研究具有重要的理論意義與實(shí) 踐意義。本文首先介紹了搬運機器人智能控制系統的硬件設計,其次介紹了搬運機器人控制系統的軟件構成,后對全文進(jìn)行歸納總結。 關(guān)鍵詞: 搬運；機器人；智能控制；系統 中圖分類(lèi)號:TP242.6 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2018)08-0005-01 

機器人本身是一個(gè)智能化的系統,能夠將動(dòng)態(tài)決策、環(huán)境感知、 規劃行為等多種功能進(jìn)行綜合,其發(fā)展與人工智能技術(shù)、計算機信 息技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)以及工程力學(xué)技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。隨著(zhù) 上述工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展,搬運機器人的發(fā)展將會(huì )迎來(lái)前所未有的 大好局面,尤其是在一些高危工作環(huán)境中,搬運機器人往往能夠充 分發(fā)揮其性能優(yōu)勢。在我國搬運機器人經(jīng)歷了較長(cháng)時(shí)間的發(fā)展,從 小負荷到大負荷的發(fā)展趨勢。當下搬運機器人已經(jīng)實(shí)現了分揀、手 動(dòng)、標示等多種功能的融合,自動(dòng)化程度也不斷提升,這不僅提高了 智能機器人工作精度,也大幅度提升了智能機器人的工作效率。

由于當下智能機器人控制系統已經(jīng)達到了較高的智能化技術(shù), 并且在機器人軟件設計和硬件配置上都已經(jīng)取得了不錯的成績(jì),通 信技術(shù)、傳感器技術(shù)、編程技術(shù)、運算技術(shù)、PLC技術(shù)、PC機技術(shù)的成 熟以及融合為搬運機器人的產(chǎn)生和發(fā)展奠定了重要基礎。

1 搬運機器人智能控制系統的硬件設計 

1.1 控制結構 搬運機器人的控制結構比較復雜,構成搬運機器人控制結構的 主要有雙cpu、單cpu集中式、cpu主從式等控制方式。上述三種控制方 式都有其優(yōu)缺點(diǎn)。隨著(zhù)工業(yè)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中對于搬 運機器人的性能的要求也越來(lái)越高,除了要求搬運機器人具有較強 的負荷承受能力以外,還要求其具有較快的反應速度、較強的擴展 性。就單cpu集中式控制方式而言,其反應速度相對較慢,并且該種控 制模式也不具備較強的擴展性,因此該種控制模式的劣勢相對明顯。 就cpu主從式控制模式而言該種控制模式的優(yōu)勢體現在其具備較強 的應用范圍,但是其實(shí)際使用過(guò)程中反應能力存在一定的缺陷。就雙 cpu控制模式而言,這種控制模式能夠具有更強的穩定性,也具備較 強的抗干擾能力,在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中應用范圍相對較廣,但是該種控 制模式的費用相對較高,需要企業(yè)花費較多的生產(chǎn)成本。

1.2 硬件模塊 搬運機器人智能控制系統的核心部分體現在其運動(dòng)控制模塊 上,該模塊的核心部分是運動(dòng)控制模塊,這也是決定搬運機器人智 能控制系統是否能夠具有較強運動(dòng)功能的決定因素。該模塊不僅需 要依據系統自身所帶有的算法對其接收到的信息進(jìn)行計算,還需要 充分發(fā)揮系統模塊的作用,充分接受信號,這樣不僅能夠保證智能 機器人能夠具有較高的工作效率,還能夠讓其具有較高的精度。運動(dòng)控制模塊主要由兩部分組成,分別是plc和運動(dòng)控制卡。I/O模塊 也是搬運智能機器人的重要模塊,該模塊主要負責信息采集工作, 其采集的信息包括故障信息、位置信息、抓取信息等。在實(shí)際工作實(shí) 踐中,智能機器人能夠自主選擇哪種系統進(jìn)行工作,從而完成相應 的工作內容。伺服驅動(dòng)模塊也是硬件系統的重要組成部分,該部分 主要通過(guò)匹配各部件來(lái)提升工作效率,保證智能機器人具備較強、 較快的響應速度,實(shí)現對機器設備的準確定位。

2 搬運機器人控制系統的軟件構成

2.1 技術(shù)要求 軟件技術(shù)是滿(mǎn)足智能機器人搬運作用工作要求的重要內容。通 過(guò)軟件的作用能夠充分發(fā)揮智能機器人精確定位的作用,將機器人 的工作定位確定在一個(gè)較小的范圍之中,這樣就能夠確保智能機器 人能夠軟件結構實(shí)現科學(xué)搭配,從而實(shí)現各個(gè)功能之間的搭配和拓 展。搬運機器人是硬件和軟件的集合體,不僅需要硬件設備保證其 靈活性,還需要較好的軟件功能,實(shí)現更好的人機交互。

2.2 功能要求 搬運機器人需要具備原點(diǎn)復位功能、運行控制功能、數據管理 功能、坐標定位功能、程序管理功能、動(dòng)作指示執行功能等內容。各 個(gè)功能的需求主要通過(guò)在線(xiàn)監控、運動(dòng)控制、通信控制等模塊來(lái)完 成。在實(shí)際工作過(guò)程中需要軟件充分發(fā)揮其作用,來(lái)實(shí)現硬件結構 的完美銜接,由此來(lái)充分發(fā)揮拌勻機器人在實(shí)際操作過(guò)程中的優(yōu) 勢。充分發(fā)揮搬運機器人的功能要求的優(yōu)勢,也是未來(lái)擴大搬運機 器人市場(chǎng)的重要手段。只有能夠制作出具備多元化功能的搬運機器 人,才能滿(mǎn)足更多消費者的用戶(hù)需求,才能讓其在未來(lái)的機器人市 場(chǎng)中占據重要的景真理。 

3 結語(yǔ) 

搬運機器人智能控制系統的發(fā)展離不開(kāi)相關(guān)行業(yè)技術(shù)的發(fā)展, 通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、編程技術(shù)、運算技術(shù)的發(fā)展都會(huì )對搬運機器 人智能控制系統的今后發(fā)展產(chǎn)生重要影響。搬運機器人的設計應該 綜合考慮其用途及工作環(huán)境,這不僅能夠節約一定的成本,也能夠 充分發(fā)揮搬運機器人的性能優(yōu)勢,在實(shí)際生產(chǎn)生活中達到事半功倍 的效果。

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