运动控制器的作用是什么？

一、运动控制器的作用是什么？

运动控制作用：对机械运动部件的位置、速度等进行实时的控制管理，使其按照预期的运动轨迹和规定的运动参数进行运动。

早期的运动控制技术主要是伴随着数控技术、机器人技术和工厂自动化技术的发展而发展的。早期的运动控制器实际上是可以独立运行的专用的控制器，往往无需另外的处理器和操作系统支持，可以独立完成运动控制功能、工艺技术要求的其他功能和人机交互功能。

二、分析讨论工业机器人的位置控制、速度控制、加速度控制和力控制的特点及其区别

工业机器人控制系统的特点

1、机器人的控制是与机构运动学和动力学密切相关的。在各种坐标下都可以对机器人手足的状态进行描述，应根据具体的需要对参考坐标系进行选择，并要做适当的坐标变换。

2、即使是一个较简单的机器人也至少需要3～5个自由度，比较复杂的机器人则需要十几个甚至几十个自由度。每一个自由度一般都包含一个伺服机构，它们必须协调起来，组成一个多变量控制系统。

3、由计算机来实现多个独立的伺服系统的协调控制和使机器人按照人的意志行动，甚至赋予机器人一定“智能”的任务。所以机器人控制系统一定是一个计算机控制系统。

4、由于描述机器人状态和运动的是一个非线性数学模型，随着状态的改变和外力的变化其参数也随之变化，并且各变量之间还存在耦合。所以只使用位置闭环是不够的，还必须要采用速度甚至加速度闭环。

工业机器人控制方式有几种

1、点位控制方式(PTP)

这种控制方式只对工业机器人末端执行器在作业空间中某些规定的离散点上的位姿进行控制。在控制时只要求工业机器人能够快速、准确地在相邻各点之间运动，对达到目标点的运动轨迹则不作任何规定。

2、连续轨迹控制方式(CP)

这种控制方式是对工业机器人末端执行器在作业空间中的位姿进行连续的控制，要求其严格按照预定的轨迹和速度在一定的精度范围内运动，而且速度可控，轨迹光滑运动平稳，以完成作业任务。

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，这时必须要使用(力矩)伺服方式。

这种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，所以该系统中必须有力感器。

三、工业机器人的技术原理是什么？

工业机器人的技术原理：

机器人控制系统是机器人的大脑，是决定机器人功能和性能的主要因素。

工业机器人控制技术的主要任务就是控制工业机器人在工作空间中的运动位置、姿态和轨迹、操作顺序及动作的时间等。具有编程简单、软件菜单操作、友好的人机交互界面、在线操作提示和使用方便等特点。

关键技术包括：

(1)开放性模块化的控制系统体系结构：采用分布式CPU计算机结构，分为机器人控制器(RC)，运动控制器(MC)，光电隔离I/O控制板、传感器处理板和编程示教盒等。机器人控制器(RC)和编程示教盒通过串口/CAN总线进行通讯。机器人控制器(RC)的主计算机完成机器人的运动规划、插补和位置伺服以及主控逻辑、数字I/O、传感器处理等功能，而编程示教盒完成信息的显示和按键的输入。

(2)模块化层次化的控制器软件系统：软件系统建立在基于开源的实时多任务操作系统Linux上，采用分层和模块化结构设计，以实现软件系统的开放性。整个控制器软件系统分为三个层次：硬件驱动层、核心层和应用层。三个层次分别面对不同的功能需求，对应不同层次的开发，系统中各个层次内部由若干个功能相对对立的模块组成，这些功能模块相互协作共同实现该层次所提供的功能。

(3)机器人的故障诊断与安全维护技术：通过各种信息，对机器人故障进行诊断，并进行相应维护，是保证机器人安全性的关键技术。

(4)网络化机器人控制器技术：当前机器人的应用工程由单台机器人工作站向机器人生产线发展，机器人控制器的联网技术变得越来越重要。控制器上具有串口、现场总线及以太网的联网功能。可用于机器人控制器之间和机器人控制器同上位机的通讯，便于对机器人生产线进行监控、诊断和管理。

工业机器人技术主要是学工业机器人应用与维护专业涉及到机、电、计算机控制等多学科技术，其核心课程为：机电一体化技术、工业机器人应用、工业机器人维护与保养、工业机器人安装、调试与维修、工业机器人工作站管理。

工业机器人基本工作原理是示教运行：

示教也称为引导，即用户根据实际任务引导机器人并逐步进行操作；

机器人会自动记住在引导过程中的每个动作的位置，姿势，运动参数和过程参数，并自动生成一个连续执行所有操作的程序；完成示教后，只需向机器人发出启动命令，机器人便会准确地按照示教动作逐步完成所有操作。

工业机器人示教

主控制模块对接收到的作业指令进行解析，确定末端执行器的运动参数，通过运动学、动力学和插补运算得出各个关节的协调运动参数，经过通信模块将这些参数输出给运动控制模块，作为驱动模块的给定信号，从而驱动各个关节产生协调运动。同时内部传感器将各个关节的运动输出信号反馈给运动控制模块，外部传感器将机器人外界环境参数变化反馈给主控制模块，形成闭环控制，使机器人末端执行器按要求实现空间精确运动，并完成规定的作业任务。