机器人控制器的作用，机器人控制器分为哪两种方式

很多朋友对机器人控制器的作用，机器人控制器分为哪两种方式不是很了解，六月小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

机器人控制器的作用作为工业机器人的核心部件之一，机器人控制器对机器人的性能有着决定性的影响，在一定程度上影响着机器人的发展。控制器是机器人的核心部件，实现焊接机器人的所有信息处理和机械手的运动控制。

焊接车间烟雾缭绕，火光四起，工作环境十分恶劣。自从使用焊接机器人进行焊接，工人们终于远离了这样的工作环境。

焊接机器人的一个特别重要的部件是控制器。大多数工业焊接机器人控制器采用二级计算机结构，虚线框内为一级计算机。

其任务是规划和管理。机器人处于示教状态时，接受示教系统发送的各示教点的位置姿态信息、运动参数和工艺参数，将各点的示教（关节）坐标值转换成直角坐标值通过计算，存入电脑内存。

焊接机器人在再现状态时，从内存中逐点取出自身的位置和姿态坐标，按照一定的节拍（也称采样周期）对其进行圆周或直线插值，计算出位置和姿态。每个插值点的位置。

姿态坐标值，这个是路径规划生成。然后将每个插值点的位姿坐标逐点转换为关节坐标，分配给各个关节。

这就是一级计算机规划的全过程。机器人控制器分为两种方式机器人控制器是根据指令和传感器信息，控制机器人完成一定动作或任务的装置。

从处理方式上可分为串行式和并行式两种结构。串行处理结构：所谓串行处理结构是指机器人的控制算法由一台串行机处理。

对于这类控制器，从计算机结构和控制方式上可分为以下几种：(1)单CPU结构，集中控制方式采用功能强大的计算机实现所有控制功能。在早期的机器人中，如Hero-I、Robot-I等，都是采用这种结构，但是控制过程需要进行很多计算（比如坐标变换），所以这种控制结构比较慢。

(2) 二级CPU结构，主从控制方式一级CPU为主机，负责系统管理、机器人语言编译和人机界面功能，同时利用其计算能力完成坐标变换、轨迹插值和定时。计算结果作为关节运动的增量发送到公共内存，供副CPU读取；副CPU完成所有关节位置的数字化控制。

这类系统的两个CPU总线之间基本没有联系，仅通过公共内存进行数据交换，属于松耦合关系。使用更多的CPU 很难进一步扩展功能。

日本1970年代生产的Motoman机器人（5关节，直流电机驱动）的计算机系统就属于这种主从结构。(3) 多CPU结构，分布式控制方式目前这种上位机和下位机的两级分布式结构得到广泛应用，上位机负责整个系统的管理、运动学计算、轨迹规划等，下位机由多个CPU组成，每个CPU控制关节运动。

这些CPU与主控计算机之间的通信是通过总线的紧耦合实现的。采用该结构的控制器的工作速度和控制性能得到显着提高。

但这些多CPU系统的共同特点是针对特定问题采用的功能分布式结构，即每个处理器承担固定的任务，目前世界上大部分商用机器人控制器都是这种结构。控制器计算机控制系统的位置控制部分几乎无一例外地采用数字位置控制。

上述几类控制器均采用串口机计算机器人控制算法，它们有一个共同的弱点：计算负担大、实时性差。因此，离线规划和前馈补偿解耦等方法主要用于减轻实时控制中的计算负担。

当机器人在运行过程中受到干扰时，其性能就会受到影响，更难以保证高速运动中所需的精度。并行处理结构：并行处理技术是提高计算速度的重要有效手段，可以满足机器人控制的实时性要求。

从文献来看，机器人运动学研究较多的是机器人控制器的并行处理技术。动力学的并行算法及其实现。

1982年，J.Y.S.Luh首先提出了机器人动力学的并行处理问题。这是因为关节机器人的动力学方程是一组非线性强耦合二阶微分方程，计算非常复杂。

提高机器人动力学算法的计算速度也为实现复杂的控制算法如：计算力矩法、非线性前馈法、自适应控制法等奠定了基础。开发并行算法的方法之一是将串行算法进行改造，使其并行，然后将算法映射到并行结构。

一般有两种方式，一种是考虑给定的并行处理器结构，根据处理器结构支持的计算模型来开发算法的并行性；另一种是首先开发算法的并行性，然后设计支持算法处理器结构的并行处理，以达到最佳并行效率。精彩阅读推荐：机器人控制器的主要功能_机器人控制器存在的问题常见的机器人控制器有哪些。

以上就是关于机器人控制器的作用，机器人控制器分为哪两种方式的知识，希望能够帮助到大家！