工业自动化控制Hinge

机器人行为模式今天主要基于编程内容 由人提供执行重复操作机器人和各种移动电子产品(包括汽车、飞机等)之间的差别在于他们能否自主操作而不参与控制在工业制造领域,由于对重复和定期运动的巨大需求,这也为开发工业机器人提供了极佳环境。

工业自动化需要运动控制

环境工业自动化 运动控制是最关键链路人类最大的缺陷是会有一些错误,对于工业生产线来说,这些错误往往会在小层次上对生产线造成损害,并在严重案例对人员造成伤害。

通过机器自动化操作可避免大量人为错误,但必须确保机器能接受正确指令并执行预期动作,这些指令仍必须人工发给机器机器运动控制应用类别

运动控制器

运动控制器是机器运动控制系统脑部 并负责计算机器所要求的运动轨迹操作程序非常重要,常由数字信号处理器(如DSP)执行机盘以避免对主机增加重负和干扰举例说,机器运行中断是因为执行反病毒软件,这将使生产线停止运动控制器将使用自计算轨道来确定适当的托克命令,并发送命令到电机放大器生成进程移动

PID控制循环操作期间必须关闭因为这种操作需要极高精度并稳定操作所必备,控制循环常直接关闭板上除关闭控制环外,运动控制器还监控紧急限值和停止函数以确保流程安全如果这些任务可直接从棋盘或实时系统执行,运动控制系统的稳定性、精度和安全性可以得到保证。

计算轨道

运动轨迹通常表示运动控制器或命令信号输出对驱动器和放大器,然后电机跟踪轨迹移动运动控制器根据程序参数值计算运动轨迹段运动控制器可使用所需目标位置、最大目标速度和用户提供的加速值来确定三大动作段的方位(包括加速度、恒定速度和减速)需要时间

加速部分总捕捉性轨迹,运动操作将根据停止位置或前次运动启动并跟踪指定的加速斜坡,直到速度达到运动速度预定目标速度运动操作可继续按当前目标速度在规定时间内移动,直到控制器确定减速段启动并停止目标定位移动

运动作业极短, 通常是加速完成前, 减速起始点达标, 轨迹为三角形而非陷阱分解, 实际速度达标速度可能比定目标速度低 。S曲线加速和减速基本轨迹增强,即线性加速和减速斜坡修改成非线性曲线轨迹斜坡外观有微调控制功能,可按惯性限制、摩擦、运动动态和其他机器运动系统调整运动跟踪性能

创建自定义运动控制器

运动控制器与DSP可在许多应用中使用,对于高精度运动控制操作如200kHzservo更新率,工程师必须通过定制PCB设计所需运动控制器因此,有必要增加开发成本和时间,而这种运动控制器有固定功能,缺乏重新设计的灵活性,从而使操作期间更难适应运动控制计算公式的变化需要更高精度和弹性的其他应用包括半导体行业微博处理机或生产线车辆排序操作可重置汽车行业组装线

汽车放大驱动器

汽车放大器或驱动器是系统重要组件运动控制器先使用低流模拟电压信号组成命令通过电机放大器接收命令后,它转换成高流信号驱动电机为了驱动不同类型的电机,电机驱动器通常有许多不同的变量。举例说,继子电机只连接继子电机,不连接servo电机

除匹配电机技术外,驱动器还必须提供正确电压、连续电流和峰值电流正确驱动驱动器提供过多电流 电机可能受损如果驱动器提供电流不足,电机无法实现全托盘函数电压不足时,电机无法全速运行此外,用户还必须考虑放大器与控制器之间的连接法

反馈设备

反馈设备可用以协助运动控制器理解电机位置最常用位置反馈设备是相位差编码器,它提供起始点相对位置运动控制器大都用这种编码器设计其它反馈设备包括可提供模拟定位反馈表、可提供速度反馈表、可执行绝对定位测量绝对编码器和可执行绝对定位测量解析器

最佳运动控制益惠

应用工业机器人时,只有补充使用离线编程和在线决策机器人才能实现最大效益计算机计算速度快速提高、成熟算法和各种工业传感器的出现、传统机器人应用和大量移动电子产品加速使用

CNC指出,通过整合软件硬件,它可以为机器人运动控制提供离线辅助编程和在线加速决策举例说,机器人拖动动作、自动跟踪和其他功能属于离线辅助编程,视觉识别技术集成归并实现在线决策依据此逻辑,我们可以定义自驾驶车路线规划归离线编程所有,驾驶期间避免阻塞归联机决策所有基于这一原则,这些移动电子产品可列入机器人广义定义中。

市场趋势运动控制

全球运动控制市场预计将从2020年12.26亿美元扩展至2025年底5.09%复合年增长率,达1615.2亿美元。市场增长的主要因素是更多采用制造流程自动化和对使用集成运动控制器的兴趣增加

人工智能的真正目的 允许机器自学能力 并自主调整适配策略目前,实用应用中被称为人工智能的大多数函数都用于将人类智能转换成计算码实现自动决策目的。

未来人工智能开发将日复一日增强,良好的决策也需要有良好的运动控制器来展示所需的制造过程运动控制人工智能时 控制器需要提供高速通信通道 接收并执行人工智能决策 反馈机器人状态信息此外,控制器本身的功能也将直接影响到人工智能的工作量举例说,如果控制器支持空间弧函数,人工智能无需单列计算所有弧的点坐标,这也将有助于减少通信量数据