Sistema yra svarbi pramoninio roboto dalis, jos vaidmuo prilygsta žmogaus smegenims. Gerai-veikianti, jautri ir patikima valdymo sistema yra raktas į suderintą pramoninių robotų ir įrangos veikimą bei bendrą operatyvinių užduočių atlikimą. Pramoninių robotų valdymo sistema paprastai susideda iš dviejų dalių: savo judėjimo valdymo ir suderinto pramoninių robotų bei periferinės įrangos valdymo.
1. Pramoninės roboto valdymo sistemos charakteristikos, robotas struktūriškai priklauso erdviniam atviros grandinės mechanizmui, kuriame kiekvienos jungties judėjimas yra nepriklausomas, norint pasiekti galutinį judėjimo trajektorijos tašką, kelių -jungčių judesių koordinavimo poreikis, jo valdymo sistema nei įprastos valdymo sistemos yra daug sudėtingesnė.
Roboto valdymo sistemos charakteristikos yra tokios: roboto valdymas yra glaudžiai susijęs su mechanizmo kinematika ir dinamika. Roboto rankos ir pėdos būsena gali būti apibūdinta įvairiomis koordinatėmis, o atskaitos koordinačių sistema turi būti parinkta pagal konkrečius poreikius ir atlikti atitinkamos koordinačių transformacijos. Dažnai reikalingi tiek tiesioginės, tiek atvirkštinės kinematikos sprendimai, be inercinių jėgų, išorinių jėgų (įskaitant gravitaciją) ir įcentrinių jėgų poveikio.
Net paprastam robotui reikia bent 3–5 laisvės laipsnių, o sudėtingesniems robotams reikia dešimčių ar net dešimčių laisvės laipsnių. Kiekviename laisvės laipsnyje paprastai yra servo mechanizmas, kuris turi būti suderintas, kad būtų sudaryta daugiapakopė valdymo sistema. Kompiuteris įgyvendina koordinuotą kelių nepriklausomų servo sistemų ir robotų valdymą pagal žmogaus veiksmų valią ir netgi suteikia robotui tam tikrą užduoties „žvalgybą“. Todėl roboto valdymo sistema turi būti kompiuterinė valdymo sistema. Tuo pačiu metu kompiuterio programinė įranga turi sudėtingą užduotį.
Kadangi roboto būsenos ir judėjimo aprašymas yra netiesinis matematinis modelis, kintant būsenai ir išorinei jėgai keičiasi ir jo parametrai, taip pat vyksta kintamųjų ryšys. Todėl neužtenka naudoti tik padėties uždarymą, reikia naudoti ir greitį bei tolygų pagreičio uždarymą. Sistemoje dažnai naudojama gravitacijos kompensacija, tiekimo -pirmyn, atsiejimas arba adaptyvus valdymas.
Kadangi roboto judesiai dažnai gali būti atliekami įvairiais būdais ir keliais, kyla „optimizavimo“ problema. Pažangesniems robotams gali būti naudojamas dirbtinis intelektas, naudojant kompiuterius kuriant didžiulę informacijos bazę, naudojant valdymo, sprendimų{1}}priėmimo, valdymo ir veikimo informacijos bazę.
Pagal jutiklio ir modelio atpažinimo metodus, norint gauti objektą ir darbo sąlygų aplinką, pagal pateiktų rodiklių reikalavimus, automatiškai pasirenkamas geriausias valdymo įstatymas. Apibendrinant galima teigti, kad roboto valdymo sistema yra susieta, netiesinė kelių kintamų valdymo sistema, glaudžiai susijusi su kinematikos ir dinamikos principais. Dėl ypatingų savybių nei klasikinės valdymo teorijos, nei šiuolaikinės valdymo teorijos negalima kopijuoti ir naudoti. Kol kas roboto valdymo teorija nėra pakankamai išsami ir sisteminga.
2. Pagrindinės pramoninio roboto valdymo sistemos funkcijos, pramoninio roboto judėjimo padėtis, padėtis ir trajektorija darbo vietoje, veikimo seka ir veiksmo laikas bei kiti elementai Pramoninio roboto valdymas darbo vietoje, padėtis ir trajektorija, veikimo seka ir veiksmo laikas bei kiti elementai yra pagrindinė pramoninio roboto valdymo sistemos užduotis, o kai kurių labai sudėtingų elementų valdymas.
Iš ko susideda roboto valdiklis ir kaip jis realizuoja valdymą
Demonstracinė reprodukcijos funkcija. Mokymo atgaminimo funkcija reiškia, kad valdymo sistemą galima mokyti mokomuoju langeliu arba ranka iš anksto tam tikru būdu išmokyti pramoninį robotą judesių sekos, judėjimo greičio, padėties ir kitos informacijos, o pramoninio roboto atminties įrenginys automatiškai įrašys į atmintį mokomos operacijos eigą, o prireikus operaciją atkurti, galima atkurti atmintyje saugomą turinį. Jei reikia pakeisti operacijos turinį, tereikia jį išmokyti dar kartą. Judesio valdymo funkcija. Judesio valdymo funkcija reiškia pramoninio roboto galo manipuliatoriaus padėties, greičio, pagreičio ir kitų elementų valdymą.
3. Valdymo sistemos sudėtis, pramoninio roboto valdymo sistema susideda iš atitinkamos techninės ir programinės įrangos. Aparatinę įrangą daugiausia sudaro šios dalys: jutimo įtaisą galima suskirstyti į vidinius ir išorinius jutiklius. Pirmoji naudojama pajusti savo būseną, jos vaidmuo yra aptikti pramoninio roboto sąnarių padėtį, greitį ir pagreitį; pastarasis naudojamas darbo aplinkai ir darbinio objekto būklei pajusti, išoriniai jutikliai apima regos, jėgos, lytėjimo, klausos, slidumo jutimus ir kitus jutiklius.
Valdymo įrenginį paprastai sudaro mikro arba mažas kompiuteris ir atitinkama sąsaja. Jos vaidmuo naudojamas įvairiai jutiminei informacijai apdoroti, valdymo programinei įrangai įgyvendinti ir valdymo instrukcijoms rengti. Jungtinė servo pavaros dalis. Pagrindinis šios dalies vaidmuo yra pagrįstas valdymo įtaiso instrukcijomis, atsižvelgiant į užduoties reikalavimus valdyti sąnario judesį. Valdymo programinė įranga susideda iš judesio trajektorijos planavimo algoritmų ir jungtinių servo valdymo algoritmų bei atitinkamų veiksmų programų. Jis gali naudoti visą programavimo kalbų paruošimą, tačiau pagrindinė pramoninių robotų valdymo programinės įrangos dalis yra suformuota moduliuojant bendrosios paskirties kalbą ir parengiant specialią pramoninę kalbą.
4. Kiekvieno pramoninio roboto valdymo sistemos komponento pavadinimas ir vaidmuo, valdymo kompiuteris yra planavimo komandų organizacijos valdymo sistema, paprastai naudojant mikrokompiuterį arba mikroprocesorių. Mokymo dėžutės vaidmuo yra užbaigti mokymo roboto trajektoriją, parametrų nustatymą ir visą žmogaus{2}}mašinos sąveiką, ji turi nepriklausomą procesorių ir saugojimo įrenginį, nuoseklų ryšį su pagrindiniu kompiuteriu, kad būtų galima sąveikauti su informacija. Valdymo skydelį sudaro įvairūs valdymo mygtukai ir būsenos indikatoriaus lemputės, o jo funkcija yra atlikti pagrindinės funkcijos operaciją.
Kietojo disko ir lanksčiojo disko atmintis prilygsta atmintis, skirta roboto darbo programai saugoti. Skaitmeninis ir analoginis įėjimas/išėjimas. Šios dalies funkcija yra realizuoti įvairių būsenų ir valdymo komandų įvesties arba išvesties funkcijas. Spausdintuvo sąsaja skirta įrašyti įvairią informaciją, kurią reikia išvesti. Jutiklio sąsaja naudojama automatiniam informacijos aptikimui, kad būtų galima realizuoti lankstų roboto valdymą, paprastai jėgos, prisilietimo ir regėjimo jutikliams.
Ašies valdiklio vaidmuo yra užbaigti roboto jungčių padėtį, greičio ir pagreičio valdymą. Pagalbinės įrangos valdymas naudojamas pagalbinei įrangai, kuri bendradarbiauja su robotu, pvz., rankų nagų variatoriams, valdyti. Ryšio sąsaja naudojama informacijos mainams tarp roboto ir kitų įrenginių, paprastai nuosekliosios sąsajos, lygiagrečios sąsajos ir pan. Tinklo sąsaja apima Ethernet sąsają ir lauko magistralės sąsają.
Per Ethernet sąsają galima realizuoti kelių ar vieno roboto tiesioginį kompiuterinį ryšį, duomenų perdavimo greitis gali siekti 10Mb/s ir gali būti tiesiogiai asmeniniame kompiuteryje su Windows95 arba Windows nt bibliotekos funkcijomis programų programavimui, TCP/P ryšio protokolų palaikymui, taip pat per Ethernet sąsają bus įkeliama į kiekvieno roboto valdiklio duomenis ir programas. „Fieldbus“ sąsaja palaiko įvairias populiarias lauko magistralės specifikacijas, tokias kaip „Device net“, „ABREmote I/O“, „Interbus-s“, „Profibus-DP“, M-NET ir pan.