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机器人控制系统是机器人的大脑，是决定机器人功能和性能的主要因素

2023-06-08 00:37:00

机器人控制系统是机器人的大脑，是决定机器人功能和性能的主要因素。工业机器人控制技术BQ24170RGYT的主要任务是控制工业机器人在工作空间中的运动位置、姿势和轨迹、操作顺序和动作时间。它具有编程简单、软件菜单操作、人机交互界面友好、在线操作提示、使用方便等特点。

关键技术包括：

(1)开放式模块化控制系统结构：采用分布式控制系统结构CPU计算机结构分为机器人控制器(RC)，运动控制器(MC)，光电隔离I/O控制板、传感器处理板、编程教学箱等。机器人控制器(RC)通过串口/串口/编程教学箱CAN总线通信。机器人控制器(RC)主计算机完成了机器人的运动计划，插入和位置伺服，主控制逻辑，数字I/O，传感器处理等功能，而编程示教盒完成信息显示和按键输入。

(2)模块化层次控制器软件系统:软件系统建立在基于开源的实时多任务操作系统中Linux为了实现软件系统的开放性，采用了分层和模块化结构设计。整个控制器软件系统分为三个层次:硬件驱动层、核心层和应用层。这三个层次面对不同的功能需求，对应不同层次的开发。系统中的每个层次都由几个功能对立的模块组成，这些模块相互配合，共同实现这个层次提供的功能。

(3)机器人故障诊断和安全维护技术:确保机器人安全的关键技术是通过各种信息诊断和维护机器人故障。

（4）网络机器人控制器技术：目前，机器人的应用工程已经从一个机器人工作站发展到一个机器人生产线，机器人控制器的网络技术变得越来越重要。控制器具有串行端口、现场总线和以太网的网络功能。它可用于机器人控制器与机器人控制器之间的通信，机器人生产线的监控、诊断和管理。

一、移动机器人(AGV)

移动机器人(AGV)它是一种由计算机控制的工业机器人，具有移动、自动导航、多传感器控制、网络交互等功能。可广泛应用于机械、电子、纺织、香烟、医疗、食品、造纸等行业的柔性搬运和传输。也可用于自动化立体仓库、柔性加工系统和柔性装配系统(以)AGV作为活动装配平台)；同时，可作为车站、机场、邮局物品分拣的运输工具。

国际物流技术发展的新趋势之一，移动机器人是核心技术和设备，采用现代物流技术、支持、转型、升级传统生产线，实现点对点自动存储、操作和处理，实现精细、灵活、信息，缩短物流流程，减少材料损失，减少面积，减少高新技术和设备的建设投资。

二、弧焊机器人

电弧焊接机器人主要用于各种汽车零部件的焊接和生产。在这一领域，国际大型工业机器人制造商主要为成套设备供应商提供单位产品。公司主要从事电弧焊接机器人成套设备的生产。根据各项目的不同需要，自行生产成套设备中的机器人单元产品，也可从大型工业机器人企业，形成各种电弧焊接机器人成套设备。在这一领域，公司与大型国际工业机器人制造商既具有竞争力又具有合作关系。

关键技术包括：

(1)电弧焊机器人系统优化集成技术:电弧焊机器人采用交流伺服驱动技术和高精度、高刚度RV减速器和谐波减速器，具有良好的低速稳定性和高速动态响应，并可实现免维护功能。

（2）协调控制技术：控制多机器人和换位机的协调运动，不仅可以保持焊接枪和工件的相对姿势，满足焊接工艺的要求，还可以避免焊接枪和工件的碰撞。

（3）准确的焊接轨迹跟踪技术：结合激光传感器和视觉传感器离线工作模式的优点，利用激光传感器实现焊接过程中的焊接跟踪，提高焊接机器人焊接复杂工作部件的灵活性和适应性，结合视觉传感器离线观察焊接跟踪的残余偏差，根据偏差统计获得补偿数据，纠正机器人运动轨迹，在各种工作条件下获得最佳焊接质量。

三、点焊机器人

焊接机器人具有性能稳定、工作空间大、移动速度快、负荷能力强等特点。焊接质量明显优于手工焊接，大大提高了点焊作业的生产率。

点焊机器人主要用于整车的焊接，生产过程由主要的汽车主机厂完成。与主要汽车企业的长期合作，国际工业机器人企业为大型汽车制造商提供各种点焊机器人单元产品，以焊接机器人和汽车生产线的形式进入中国，在该领域占据主导地位。

随着汽车工业的发展，焊接生产线需要焊接钳的集成，重量不断增加。165kg点焊机器人是目前汽车焊接中最常用的机器人。2008年9月，机器人研究所开发并完成了中国第一台165kg点焊机器人，并在奇瑞汽车焊接车间成功应用。2009年9月，经过第二台机器人的优化和性能提升，机器人的整体技术指标达到了国外同类机器人的水平。

四、激光加工机器人

激光处理机器人将机器人技术应用于激光处理，通过高精度工业机器人实现更灵活的激光处理操作。该系统通过教学箱在线操作，也可以离线编程。该系统通过自动检测加工部件，生成加工部件的模型，然后生成加工曲线，也可以使用CAD直接处理数据。可用于激光表面处理、冲孔、焊接、模具修复等。

关键技术包括：

(1)激光加工机器人结构优化设计技术：在保证机器人精度的同时，采用大范围的框架式本体结构；

（2）机器人系统的误差补偿技术：针对集成加工机器人工作空间大、精度高的要求，采用非模型方法和基于模型方法的混合机器人补偿方法，结合其结构特点，完成几何参数误差和非几何参数误差的补偿。

(3)高精度机器人检测技术：将三坐标测量技术与机器人技术相结合，实现机器人高精度在线测量。

(4)激光加工机器人专用语言实现技术：根据激光加工和机器人操作的特点，完成激光加工机器人专用语言。

(5)网络通信和离线编程技术：串口，CAN等网络通信功能，实现机器人生产线的监控和管理，并实现机器人离线编程控制。

五、真空机器人

真空机器人是一种在真空环境中工作的机器人，主要用于半导体行业，以实现真空腔室内晶体的传输。真空机械手难以进口、有限、大剂量、通用性强，已成为制约半导体设备研发进度和整机产品竞争力的关键组成部分。此外，外国对中国买家进行了严格的审查，属于禁运产品目录，真空机械手已严重限制了中国半导体设备的制造“卡脖子”问题。直接驱动真空机器人技术属于原创创新技术。

关键技术包括：

(1)真空机器人新配置设计技术:通过结构分析和优化设计，避免国际专利，设计新配置，满足真空机器人对刚度和膨胀比的要求；

（2）大间隙真空直接驱动电机技术：涉及电机理论分析、结构设计、生产工艺、电机材料表面处理、低速大转矩控制、小型多轴驱动器等方面。

(3)真空环境下多轴精密轴系的设计。采用轴在轴中的设计方法，减少轴之间的不同心和惯量不对称。

（4）动态轨迹校正技术：通过传感器信息与机器人运动信息的集成，检测晶片与手指之间基准位置的偏差，确保机器人能够通过动态校正将晶片从真空腔室的一个工作站准确地传输到另一个工作站。

(5)符合SEMI标准真空机器人语言：根据真空机器人的操作要求、机器人的操作特点和特点SEMI标准，完成真空机器人专用语言。

(6)可靠性系统工程技术：IC在制造过程中，设备故障会带来巨大的损失。根据半导体设备MCBF测试、评估和控制每个部件的可靠性，提高机械手每个部件的可靠性，确保机械手满意IC制造要求高。

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