机器人计算机控制系统

机器人计算机控制系统是指由控制主体、控制客体和控制媒体组成的具有自身目标和功能的管理系统。它负责按照所希望的方式保持和改变机器、机构或其他设备内任何感兴趣或可变化的量，以使被控制对象达到预定的理想状态。以下是关于机器人计算机控制系统的一些详细信息：

1. 组成部分

机器人计算机控制系统通常包含多个组成部分，包括但不限于：

控制计算机：作为调度指挥中心机构，负责整个系统的管理和数据处理。

示教盒：用于示教机器人的工作轨迹和参数设定，以及所有人机交互操作。

操作面板：由各种操作按键和状态指示灯构成，用于基本功能操作。

存储设备：如硬盘和软盘，用于存储机器人工作程序。

数字和模拟量输入输出：处理各种状态和控制命令的输入或输出。

传感器接口：用于信息的自动检测，如力觉、触觉和视觉传感器，实现机器人的柔顺控制。

轴控制器：负责控制机器人各关节的位置、速度和加速度。

通信接口：实现机器人和其他设备的信息交换，如Ethernet接口和Fieldbus接口。

2. 功能要求

机器人计算机控制系统需要满足以下功能要求：

记忆功能：存储作业顺序、运动路径、运动方式、运动速度和与生产工艺有关的信息。

示教功能：包括离线编程和在线示教，如示教盒和导引示教。

与外围设备联系功能：提供输入输出接口、通信接口、网络接口等。

位置伺服功能：实现机器人多轴联动、运动控制、速度和加速度控制、动态补偿等。

故障诊断安全保护功能：运行时系统状态监视、故障状态下的安全保护和故障自诊断。

3. 结构方式

机器人计算机控制系统主要有以下几种结构方式：

集中控制系统：用一台计算机实现全部控制功能，结构简单，成本低，但实时性差，难以扩展。

主从控制方式：采用主、从两级处理器实现系统的全部控制功能，实时性较好，但系统扩展性较差。

分散控制方式：将系统控制分成几个模块，每个模块有不同的控制任务和控制策略，实时性好，易于实现高速、高精度控制，且易于扩展。

两级分布式控制系统：通常由上位机、下位机和网络组成，上位机负责轨迹规划和控制算法，下位机负责插补细分和控制优化。

4. 应用与发展方向

机器人计算机控制系统广泛应用于工业领域、卫生、制造业等各个领域，如汽车、机械臂、机器人、无人机等。随着科技的进步，机器人正朝着智能化方向发展，计算机控制系统在机器人控制方面发挥着越来越关键的作用。未来的发展方向包括优化提高计算机控制工业机器人手部功能、发展远程控制机器人技术、将计算机控制系统与仿生机器人结合、实现微小机器人的发展、以及向机器人多传感器系统的方向发展等。

请注意，机器人计算机控制系统是一个复杂且不断发展的领域，涉及多学科的知识和技术。在实际应用中，应根据具体需求和场景选择合适的控制系统结构和策略。由于机器人技术涉及安全、效率等多个方面，因此在设计和使用时需严格遵守相关规范和标准，确保系统的可靠性和稳定性。