在核心零部件中,被稱為“機(jī)器人大腦”的控制器,就像人的大腦對人的意義一樣重要。它是接收機(jī)器人信號并發(fā)號施令的中樞環(huán)節(jié),保證機(jī)器人完成各種任務(wù)。對國內(nèi)的機(jī)器人企業(yè)來說,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,但在綜合實(shí)力上誰更勝一籌,等待著你的評價(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ARM實(shí)時(shí)內(nèi)核+專用FPGA運(yùn)動控制,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,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,三維圓弧,螺旋線,等角速度錐線等插補(bǔ)功能,支持鋸齒擺動,月牙擺動,正玄擺動等;并且界面簡便,易懂,編程簡單方便,符合中國人操作方式。
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)動平穩(wěn);簡易的教導(dǎo)編程方式,縮短操作員培訓(xùn)時(shí)間,提高生產(chǎn)效率;開放式結(jié)構(gòu),同步國際水平,方便功能擴(kuò)展;適配多種增量、絕對式伺服;模塊化功能設(shè)備,適應(yīng)多種應(yīng)用場合。
科控工業(yè)自動化: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。適用于各種類型的控制和驅(qū)動應(yīng)用,它不僅可用于簡單、安全和高效的自動化系統(tǒng),如果自動化系統(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、可視單元、I/O等,也可以非常方便的連接。另外,KeDriveD3驅(qū)動單元也可以在現(xiàn)有的控制系統(tǒng)中單獨(dú)作為驅(qū)動解決方案。
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)動規(guī)劃的智能控制模塊,操作簡單,能夠快速入門;高動態(tài)響應(yīng)的1-,2-或者3軸驅(qū)動模塊,并具備300%過載能力;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,性價(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)庫中的控制模型逐個(gè)匹配,識別出關(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)器人的示教過程主要依賴于示教器,運(yùn)樣的示教方式具有工作效率低,過程繁瑣不直觀,對操作人員知識水平要求高的特點(diǎn),因此,有必要設(shè)計(jì)一種直觀高效的機(jī)器人直接示教系統(tǒng)。直接示教系統(tǒng)的開發(fā)依賴于零力控制技術(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)?;谖恢每刂频牧懔刂萍夹g(shù)需借助于力/轉(zhuǎn)矩傳感器,測量出施加在機(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,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)的直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)外,還支持NURBS曲線直接插補(bǔ),在控制機(jī)器臂末端進(jìn)行復(fù)雜軌跡運(yùn)動時(shí)具有更高的優(yōu)勢,相比傳統(tǒng)的控制器在控制復(fù)雜軌跡采用小線段逼近的方式具有更高的控制精度。
山龍還開發(fā)了一種類BASIC語言的機(jī)器人語言編程體系,編程非常方便快捷,操作人員可以快速掌握,編寫出機(jī)器人的任務(wù)程序。
由于使用NURBS曲線直接插補(bǔ)技術(shù),機(jī)器人操作人員在示教復(fù)雜曲線時(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。而傳統(tǒng)只支持直線圓弧插補(bǔ)的控制在示教復(fù)雜曲線異常復(fù)雜。并且針對常用的流水線動態(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,具有很高的性價(jià)比優(yōu)勢。重要的是還可根據(jù)客戶的個(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),目前國內(nèi)市場上尚未出現(xiàn)類似產(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,對硬件性能無特殊要求,成功解決多關(guān)節(jié)軸分布式控制的運(yùn)動同步問題。
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,對電機(jī)功率無限制。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)動控制表編程,使機(jī)器人應(yīng)用的門檻大大降低;只需增加并列軸數(shù)、升級軟件,即可得到功能更為強(qiáng)大的多關(guān)節(jié)機(jī)器人驅(qū)動系統(tǒng),或各類定制機(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)、性價(jià)比高、可無縫兼容現(xiàn)有工業(yè)自動化系統(tǒng)的優(yōu)勢。
固高:開放式、可重組機(jī)器人控制器
開放式、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),客戶可以自由選擇;并且系統(tǒng)支持二次開發(fā),可由客戶自行開發(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),提供簡易機(jī)器人標(biāo)定方式,支持全自動一鍵標(biāo)定;并且自有知識產(chǎn)權(quán)標(biāo)定算法,可對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。
從市場的角度來看,多機(jī)器人構(gòu)型支持可以允許客戶快速進(jìn)行產(chǎn)品系列化;多工藝模塊支持可以方便客戶進(jìn)行多領(lǐng)域應(yīng)用;開放的二次開發(fā)環(huán)境便于客戶進(jìn)行增值開發(fā);快速標(biāo)定系統(tǒng)可以幫助客戶提高機(jī)器人精度;一鍵快速標(biāo)定,可以大幅減少客戶出廠校準(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)過詳細(xì)的調(diào)校測試,掌握系統(tǒng)運(yùn)行的所有細(xì)節(jié),并將十余年來歷經(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)提供開放式的人機(jī)編輯,方便性與擴(kuò)充彈性,充份滿足各式產(chǎn)業(yè)的業(yè)務(wù)需求。獲得了客戶的一致認(rèn)可和好評。
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通過總線技術(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,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渡算法,插補(bǔ)周期1ms,賦予機(jī)器人卓越的運(yùn)動性能和路徑精度;支持先進(jìn)的EtherCAT現(xiàn)場總線,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)外部視覺系統(tǒng)的集成;通過預(yù)留EtherCAT接口級聯(lián)擴(kuò)充,可擴(kuò)展2路外軸;并且可根據(jù)用戶需求,開發(fā)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的外部集成設(shè)備通訊功能,如視覺傳感器,提供用戶DI/DO接口數(shù)量16路/16路,其中14路max.160mADO和2路max.500mADO,滿足大部分DO器件控制;支持用戶擴(kuò)展IO接口,擴(kuò)展接口為RS485,采用Modbus協(xié)議通信,支持級聯(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),成本上具有絕對優(yōu)勢。
這款控制器是專門針對小型機(jī)器人開發(fā)的,運(yùn)動控制性能較高,兼顧了精度、速度和節(jié)拍時(shí)間等運(yùn)動指標(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)場總線系統(tǒng)無法迄及的控制理念,通信性能更穩(wěn)定可靠,是自動化技術(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)加工市場的需求,尤其是工作任務(wù)靈活多變的電子工業(yè),這對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。