工业机器人技术及应用 习题及答案 6

思考与练习6答案：工业机器人的控制系统的基本组成有哪些？答：工业机器人控制系统的基本组成有：控制计算机、示教盒、操作面板、硬盘和软盘存储存、数字和模拟量输入输出、打印机接口、传感器接口、轴控制器、辅助设备控制、通信接口、网络接口等。工业机器人控制系统各组成部分的基本作用？控制计算机是工业机器人控制系统的调度指挥机构。示教盒主要完成参数设定和人机交互操作。操作面板由各种操作按键、状态指示灯构成，只完成基本功能操作。磁盘存储器用于储机器人工作程序的外围存储器。数字和模拟量输入输出提供各种状态和控制命令的输入或输出。打印机接口记录需要输出的各种信息。传感器接口用于信息的自动检测，实现机器人柔顺控制。轴控制器完成机器人各关节位置、速度和加速度控制。辅助设备控制用于和机器人配合的辅助设备控制，如手爪变位器等。通信接口实现机器人和其他设备的信息交换，一般有串行接口、并行接口等。网络接口提供机器人与PC机通信。工业机器人控制系统的主要功能有哪些？答：1）示教再现功能示教再现是指控制系统可以通过示教编程器或手把手进行示教，将动作顺序、位置等信息用一定的方法预先教给工业机器人，由工业机器人的记忆装置，自动的记录在磁盘或磁带等存储器中，当需要再现操作时，重放存储器中存储的内容即可。2）坐标设置功能为了保证机器人能够精确准确的到达对应的位置完成相应的操作，就需要进行坐标设置。工业机器人的坐标设置一般有大地坐标、基坐标、关节坐标、工件坐标、工具坐标和用户坐标。3）记忆功能指机器人存储作业顺序、运动路径、运动方式、运动速度和与生产工艺等有关信息的功能。有了记忆功能。4）与外围设备联系功能工业机器人控制器设置有输入和输出接口、通信接口、网络接口、同步接口，并具有示教器、操作面板及显示屏等人机接口。此外，还具有如位置检测、视觉、触觉、力觉等传感器接口。5）位置伺服功能指机器人多轴联动、运动控制、速度和加速度控制、动态补偿等。还包括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。集中控制系统的优点有哪些？答：基于计算机的集中控制系统里，充分利用了计算机资源开放性的特点，可以实现很好的开放性：多种控制卡、传感器设备等都可以通过标准PCI插槽或通过标准串口、并口集成到控制系统中。集中式控制系统的优点是：硬件成本较低，便于信息的采集和分析，易于实现系统的最优控制，整体性与协调性较好，基于计算机的系统硬件扩展较为方便。分布控制系统的优点有哪些？答：分布式控制系统的优点在于：系统灵活性好，控制系统的危险性降低，采用多处理器的分布控制，有利于系统功能的并行执行，提高系统的处理效率，缩短响应时间。主从控制系统的优点有哪些？答：主从控制系统采用主、从两级处理器实现系统的全部控制功能。主CPU实现管理、坐标变换、轨迹生成和系统自诊断等；从CPU实现所有关节的动作控制。主从控制方式系统实时性较好，适于高精度、高速度控制，但其系统扩展性较差，维修困难。7.位置控制方式中，点对点控制和连续控制的主要区别是什么？答：点到点控制方式PTP只规定了各点的位姿，不规定各点之间的运动轨迹，机器人末端可以调节姿态和路线完成要求的相邻点的运动，有很高的自由度；连续轨迹控制方式CP要求机器人末端不仅通过设定点，还要沿设定好的轨迹运动。工业机器人控制器功能主要有哪些？答：工业机器人控制器功能主要有：多任务功能、网络功能、操作历史记录功能、海量存储、用户接口丰富等。目前机器人控制器主要存在有哪些问题？1）开放性差局限于“专用计算机、专用机器人语言、专用微处理器”的封闭式结构。封闭的控制器结构使其具有特定的功能、适应于特定的环境，不便于对系统进行扩展和改进。2）软件独立性差软件结构及其逻辑结构依赖于处理器硬件，难以在不同的系统间移植。3）容错性差由于并行计算中的数据相关性、通讯及同步等内在特点，控制器的容错性能变差，其中一个处理器出故障可能导致整个系统的瘫痪。4）扩展性差目前，机器人控制器的研究着重于从关节这一级来改善和提高系统的性能。由于结构的封闭性，难以根据需要对系统进行扩展，如增加传感器控制等功能