在核心零部件中,被稱(chēng)為“機(jī)器人大腦”的控制器,就像人的大腦對(duì)人的意義一樣重要。它是接收機(jī)器人信號(hào)并發(fā)號(hào)施令的中樞環(huán)節(jié),保證機(jī)器人完成各種任務(wù)。對(duì)國(guó)內(nèi)的機(jī)器人企業(yè)來(lái)說(shuō),控制器的研發(fā)一直是掣肘,突破難度大,但意義非凡。
在今年的機(jī)器人核心零部件控制器產(chǎn)品的申報(bào)中,有八款創(chuàng)新性的控制器產(chǎn)品驚艷亮相,它們各具特色、具備不可比擬的優(yōu)勢(shì),但在綜合實(shí)力上誰(shuí)更勝一籌,等待著你的評(píng)價(jià)。
英威騰:機(jī)器人控制系統(tǒng)
英威騰的AMC八軸機(jī)器人控制系統(tǒng)基于A(yíng)RM實(shí)時(shí)內(nèi)核+專(zhuān)用FPGA運(yùn)動(dòng)控制,能夠保證實(shí)時(shí)性和精度的準(zhǔn)確性,不但支持四軸Scara,五軸CNC加工中心,標(biāo)準(zhǔn)六軸DH架構(gòu),還支持支持8軸聯(lián)動(dòng),支持本體+外部軸形式機(jī)器人結(jié)構(gòu)等多種機(jī)器人本體。
AMC八軸機(jī)器人控制系統(tǒng)具有三維直線(xiàn),三維圓弧,螺旋線(xiàn),等角速度錐線(xiàn)等插補(bǔ)功能,支持鋸齒擺動(dòng),月牙擺動(dòng),正玄擺動(dòng)等;并且界面簡(jiǎn)便,易懂,編程簡(jiǎn)單方便,符合中國(guó)人操作方式。
跟其它的機(jī)器人控制系統(tǒng)相比較,具有如下的特點(diǎn):使用優(yōu)化的DH架構(gòu)機(jī)器運(yùn)動(dòng)學(xué)控制算法,適應(yīng)多種結(jié)構(gòu)形式的本體控制;先進(jìn)的軌跡及加減速算法,保證機(jī)器人運(yùn)行的高速、高精度及運(yùn)動(dòng)平穩(wěn);簡(jiǎn)易的教導(dǎo)編程方式,縮短操作員培訓(xùn)時(shí)間,提高生產(chǎn)效率;開(kāi)放式結(jié)構(gòu),同步國(guó)際水平,方便功能擴(kuò)展;適配多種增量、絕對(duì)式伺服;模塊化功能設(shè)備,適應(yīng)多種應(yīng)用場(chǎng)合。
科控工業(yè)自動(dòng)化:KeDriveD3驅(qū)控一體式系統(tǒng)
KeDriveforMotion是一個(gè)緊湊的,節(jié)省空間的,集成為一體的經(jīng)濟(jì)型方案。適用于各種類(lèi)型的控制和驅(qū)動(dòng)應(yīng)用,它不僅可用于簡(jiǎn)單、安全和高效的自動(dòng)化系統(tǒng),如果自動(dòng)化系統(tǒng)是模塊化的結(jié)構(gòu),那么控制單元也可以像傳統(tǒng)的控制器單獨(dú)使用。
其它系統(tǒng)單元,例如驅(qū)動(dòng)、可視單元、I/O等,也可以非常方便的連接。另外,KeDriveD3驅(qū)動(dòng)單元也可以在現(xiàn)有的控制系統(tǒng)中單獨(dú)作為驅(qū)動(dòng)解決方案。
因其統(tǒng)一、緊湊、方正的外形,與傳統(tǒng)的系統(tǒng)配置相比,可以節(jié)約電控柜內(nèi)高達(dá)50%的空間,外形創(chuàng)新獨(dú)特又不失安全性;模塊化、可擴(kuò)展的系統(tǒng)搭建架構(gòu),具有路徑前饋和運(yùn)動(dòng)規(guī)劃的智能控制模塊,操作簡(jiǎn)單,能夠快速入門(mén);高動(dòng)態(tài)響應(yīng)的1-,2-或者3軸驅(qū)動(dòng)模塊,并具備300%過(guò)載能力;可選擇集成安全I(xiàn)/O的cross-axis安全控制系統(tǒng),再加上高效節(jié)能的功率模塊,可選擇能源再生方式,性?xún)r(jià)比高,降低成本。并且在使用上面,少量時(shí)間即可完成培訓(xùn),提高了生產(chǎn)效率。
匯川技術(shù):機(jī)器人控制器IMC100R
匯川技術(shù)的機(jī)器人控制系統(tǒng)被稱(chēng)為一種面向零力控制的模擬轉(zhuǎn)矩控制方法以及系統(tǒng),首先它通過(guò)建立包含機(jī)器人關(guān)節(jié)控制器的各種控制模型的模型數(shù)據(jù)庫(kù)以及收集并處理關(guān)節(jié)控制器的反饋數(shù)據(jù),與模型數(shù)據(jù)庫(kù)中的控制模型逐個(gè)匹配,識(shí)別出關(guān)節(jié)控制器的控制模型;然后根據(jù)機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)模型計(jì)算機(jī)器人的關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)矩,根據(jù)上述的識(shí)別的控制模型以及計(jì)算的關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)矩,計(jì)算機(jī)器人控制器下達(dá)給關(guān)節(jié)控制器的非轉(zhuǎn)矩指令,關(guān)節(jié)控制器接收到該非轉(zhuǎn)矩指令后產(chǎn)生一個(gè)與關(guān)節(jié)力矩等效的等效力矩。
目前工業(yè)機(jī)器人的示教過(guò)程主要依賴(lài)于示教器,運(yùn)樣的示教方式具有工作效率低,過(guò)程繁瑣不直觀(guān),對(duì)操作人員知識(shí)水平要求高的特點(diǎn),因此,有必要設(shè)計(jì)一種直觀(guān)高效的機(jī)器人直接示教系統(tǒng)。直接示教系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)依賴(lài)于零力控制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前零力控制技術(shù)主要有兩種實(shí)現(xiàn)方式:基于位置控制的零力控制技術(shù)和基于直接轉(zhuǎn)矩控制的零力控制技術(shù)。基于位置控制的零力控制技術(shù)需借助于力/轉(zhuǎn)矩傳感器,測(cè)量出施加在機(jī)器人各關(guān)節(jié)的外力,然后將該外力與經(jīng)動(dòng)力學(xué)模型計(jì)算的力相加并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的位置指令。由于該方案需要力/轉(zhuǎn)矩傳感器,所以會(huì)極大提高系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性。
在這種情況下,匯川技術(shù)發(fā)明可直接計(jì)算出機(jī)器人控制器下達(dá)給關(guān)節(jié)控制器的非轉(zhuǎn)矩指令,在非轉(zhuǎn)矩控制模式下直接產(chǎn)生所需要的等效力矩,且在機(jī)器人支持轉(zhuǎn)矩控制模式時(shí),不需要反復(fù)切換關(guān)節(jié)控制器的工作模式。
山龍:SL-R系列機(jī)器人控制系統(tǒng)
山龍的SL-R系列機(jī)器人控制系統(tǒng)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了6+2軸的控制,其中6軸可聯(lián)動(dòng),并配置兩個(gè)輔助軸,可配套六關(guān)節(jié)機(jī)器人本體應(yīng)用于搬運(yùn)、碼垛、焊接、噴涂等領(lǐng)域。
產(chǎn)品除了支持傳統(tǒng)的直線(xiàn)插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)外,還支持NURBS曲線(xiàn)直接插補(bǔ),在控制機(jī)器臂末端進(jìn)行復(fù)雜軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)具有更高的優(yōu)勢(shì),相比傳統(tǒng)的控制器在控制復(fù)雜軌跡采用小線(xiàn)段逼近的方式具有更高的控制精度。
山龍還開(kāi)發(fā)了一種類(lèi)BASIC語(yǔ)言的機(jī)器人語(yǔ)言編程體系,編程非常方便快捷,操作人員可以快速掌握,編寫(xiě)出機(jī)器人的任務(wù)程序。
由于使用NURBS曲線(xiàn)直接插補(bǔ)技術(shù),機(jī)器人操作人員在示教復(fù)雜曲線(xiàn)時(shí)候,只需要試教幾個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的信息即可還原整條曲線(xiàn)。而傳統(tǒng)只支持直線(xiàn)圓弧插補(bǔ)的控制在示教復(fù)雜曲線(xiàn)異常復(fù)雜。并且針對(duì)常用的流水線(xiàn)動(dòng)態(tài)抓取的工藝進(jìn)行了算法的改進(jìn),可以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn),快速,高精度的動(dòng)態(tài)抓取。
除此之外,該產(chǎn)品提供了豐富的網(wǎng)絡(luò)通訊接口,可以非常方便的跟其它系統(tǒng)進(jìn)行通信相連,兼容性及靈活性好,熟悉機(jī)床與紡織行業(yè)工藝,能夠很好地滿(mǎn)足行業(yè)特殊需求。
SL-R系列機(jī)器人控制系統(tǒng)還采用嵌入式硬件架構(gòu),相比市場(chǎng)通用的X86架構(gòu)PC架構(gòu)的機(jī)器人控制器,硬件成本可大大降低,具有很高的性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)。重要的是還可根據(jù)客戶(hù)的個(gè)性化需求進(jìn)行量身定制。
微秒控制:RSD300系列控制系統(tǒng)
微秒控制基于已得到成熟應(yīng)用的智能伺服產(chǎn)品,創(chuàng)造性地推出分布式機(jī)器人驅(qū)控系統(tǒng),并成功應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中。該產(chǎn)品為微秒控制技術(shù)首創(chuàng),目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上尚未出現(xiàn)類(lèi)似產(chǎn)品。
與主流的集中式控制方案不同,微秒機(jī)器人驅(qū)控系統(tǒng)采用分布式控制。由微秒智能伺服并列組合即成為完整的機(jī)器人驅(qū)控系統(tǒng),運(yùn)算負(fù)載分散到各個(gè)智能伺服,對(duì)硬件性能無(wú)特殊要求,成功解決多關(guān)節(jié)軸分布式控制的運(yùn)動(dòng)同步問(wèn)題。
并且由于組成機(jī)器人驅(qū)控系統(tǒng)的各智能伺服功能完全相同,對(duì)電機(jī)功率無(wú)限制。這意味著只要電機(jī)功率足夠,該系統(tǒng)適用于驅(qū)控任意尺寸的機(jī)器人。
采用工程師熟悉的梯形圖和微秒特有的運(yùn)動(dòng)控制表編程,使機(jī)器人應(yīng)用的門(mén)檻大大降低;只需增加并列軸數(shù)、升級(jí)軟件,即可得到功能更為強(qiáng)大的多關(guān)節(jié)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),或各類(lèi)定制機(jī)器人驅(qū)控系統(tǒng)。
微秒控制技術(shù)目前已推出SCARA和DELTA機(jī)器人兩種分布式機(jī)器人驅(qū)控系統(tǒng)。與同類(lèi)機(jī)器人系統(tǒng)相比,具有系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、核心技術(shù)自主研發(fā)、性?xún)r(jià)比高、可無(wú)縫兼容現(xiàn)有工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。
固高:開(kāi)放式、可重組機(jī)器人控制器
開(kāi)放式、可重組機(jī)器人控制器系列控制器支持脈沖、模擬量,EtherCAT,MII,MIII總線(xiàn)通訊方式;而在相配套的零部件上面,支持20多種品牌伺服系統(tǒng),客戶(hù)可以自由選擇;并且系統(tǒng)支持二次開(kāi)發(fā),可由客戶(hù)自行開(kāi)發(fā)機(jī)器人工藝軟件模塊。
目前,該控制器系統(tǒng)可以運(yùn)用到空間串聯(lián)六關(guān)節(jié)機(jī)器人、SCARA、DELTA2,DELTA3、Tripod、噴涂專(zhuān)用S形手腕、非標(biāo)準(zhǔn)空間串聯(lián)六關(guān)節(jié)、Gantry、Steward等機(jī)器人模型。
開(kāi)放式、可重組機(jī)器人控制器支持現(xiàn)成的多工藝模塊,具備快速機(jī)器人標(biāo)定系統(tǒng),提供簡(jiǎn)易機(jī)器人標(biāo)定方式,支持全自動(dòng)一鍵標(biāo)定;并且自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)標(biāo)定算法,可對(duì)DH模型、減速比、零點(diǎn)偏差,TCP進(jìn)行標(biāo)定,還原系統(tǒng)精度。
從市場(chǎng)的角度來(lái)看,多機(jī)器人構(gòu)型支持可以允許客戶(hù)快速進(jìn)行產(chǎn)品系列化;多工藝模塊支持可以方便客戶(hù)進(jìn)行多領(lǐng)域應(yīng)用;開(kāi)放的二次開(kāi)發(fā)環(huán)境便于客戶(hù)進(jìn)行增值開(kāi)發(fā);快速標(biāo)定系統(tǒng)可以幫助客戶(hù)提高機(jī)器人精度;一鍵快速標(biāo)定,可以大幅減少客戶(hù)出廠(chǎng)校準(zhǔn)機(jī)器人的時(shí)間,提高效率;多模型、系列化本體模型標(biāo)定的功能可以方便客戶(hù)進(jìn)行產(chǎn)品系列化。
研華:R8800EtherCat六關(guān)節(jié)機(jī)器人控制器
研華寶元深耕工具機(jī)與產(chǎn)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域十余年,在PCBase多軸運(yùn)動(dòng)路徑控制上奠定深厚基礎(chǔ)。R8800是一套將六關(guān)節(jié)機(jī)械手的控制算法包含在內(nèi)的運(yùn)動(dòng)控制器,同時(shí)將人機(jī)界面(HMI)、邏輯控制(PLC)、通訊功能整合在手持盒上的強(qiáng)大控制系統(tǒng)。
它是一款基于EtherCat數(shù)字通訊控制伺服驅(qū)動(dòng)器與I/O模塊的機(jī)器人控制器;相比較之前的產(chǎn)品,這款控制器提高了抗噪聲干擾的能力,并且由專(zhuān)利機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),具有耐摔、防水的性能。
該系統(tǒng)采用實(shí)時(shí)Linux操作系統(tǒng),經(jīng)過(guò)詳細(xì)的調(diào)校測(cè)試,掌握系統(tǒng)運(yùn)行的所有細(xì)節(jié),并將十余年來(lái)歷經(jīng)的實(shí)務(wù)需求,轉(zhuǎn)化為彈性靈活的軟件架構(gòu),兼顧核心功能的穩(wěn)定性與實(shí)時(shí)性。同時(shí)提供開(kāi)放式的人機(jī)編輯,方便性與擴(kuò)充彈性,充份滿(mǎn)足各式產(chǎn)業(yè)的業(yè)務(wù)需求。獲得了客戶(hù)的一致認(rèn)可和好評(píng)。
值得一提的是,R8800EtherCat六關(guān)節(jié)機(jī)器人控制器內(nèi)建六關(guān)節(jié)機(jī)器人算法,在示教模式上,采用彈性程序編輯,并且自帶脫機(jī)編程與學(xué)習(xí)軟件。
配天:驅(qū)控一體化控制器ARCCD10
驅(qū)控一體化控制器ARCCD10通過(guò)總線(xiàn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的模塊化,將柜控制單元、控制主板、多軸驅(qū)勱控制板和功率板等控制系統(tǒng)部件高度濃縮到柜體中,外觀(guān)小巧,尺寸為445×500×223mm,重量為30kg,節(jié)省了占地空間,是配天桌面型機(jī)器人最佳搭檔。
該控制器匯聚了配天標(biāo)準(zhǔn)控制柜的全部功能和技術(shù)優(yōu)勢(shì),以正逆運(yùn)勱學(xué)算法為核心,加上獨(dú)有的軌跡規(guī)劃算法和軌跡平滑過(guò)渡算法,插補(bǔ)周期1ms,賦予機(jī)器人卓越的運(yùn)動(dòng)性能和路徑精度;支持先進(jìn)的EtherCAT現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn),實(shí)現(xiàn)與機(jī)器人本體進(jìn)行高速高效通信,也可實(shí)現(xiàn)外部視覺(jué)系統(tǒng)的集成;通過(guò)預(yù)留EtherCAT接口級(jí)聯(lián)擴(kuò)充,可擴(kuò)展2路外軸;并且可根據(jù)用戶(hù)需求,開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的外部集成設(shè)備通訊功能,如視覺(jué)傳感器,提供用戶(hù)DI/DO接口數(shù)量16路/16路,其中14路max.160mADO和2路max.500mADO,滿(mǎn)足大部分DO器件控制;支持用戶(hù)擴(kuò)展IO接口,擴(kuò)展接口為RS485,采用Modbus協(xié)議通信,支持級(jí)聯(lián)兩塊配天標(biāo)準(zhǔn)柜的PLC_MF模塊。
值得一提的是,緊湊型控制柜ARCCD10只有配天標(biāo)準(zhǔn)柜尺寸的12.4%,重量只有標(biāo)準(zhǔn)柜的15%-20%,系統(tǒng)模塊高度濃縮,節(jié)省寶貴空間,但絲毫不犧牲系統(tǒng)性能。因?yàn)榫o湊型控制器ARCCD10內(nèi)部控制系統(tǒng)部件均由配天自主研發(fā),成本上具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。
這款控制器是專(zhuān)門(mén)針對(duì)小型機(jī)器人開(kāi)發(fā)的,運(yùn)動(dòng)控制性能較高,兼顧了精度、速度和節(jié)拍時(shí)間等運(yùn)動(dòng)指標(biāo),是小負(fù)載機(jī)器人的絕佳搭檔;而超高性能的EtherCAT技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)無(wú)法迄及的控制理念,通信性能更穩(wěn)定可靠,是自動(dòng)化技術(shù)的最佳選擇。
它還能和小型機(jī)器人AIR6A搭配,具有極強(qiáng)的柔性,契合小型零部件生產(chǎn)加工市場(chǎng)的需求,尤其是工作任務(wù)靈活多變的電子工業(yè),這對(duì)組合為微型工件及產(chǎn)品的生產(chǎn)加工提供了最佳解決方案。