今天和大家分享一下工業(yè)機(jī)器人中使用到的電子控制器模塊。現(xiàn)代工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。雖然我們不一定開(kāi)發(fā)機(jī)器人，但是作為工程師，還是很有機(jī)會(huì)來(lái)使用機(jī)器人來(lái)方便我們的工作和生活的。 工業(yè)機(jī)器人，現(xiàn)在已經(jīng)逐步開(kāi)始進(jìn)入了工廠和家庭，通過(guò)機(jī)器人和人的協(xié)同工作，大大提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。在一些特殊場(chǎng)合，機(jī)器人也可以代替我們進(jìn)行危險(xiǎn)的工作。

機(jī)器人使用了大量的現(xiàn)代電子信息和控制技術(shù)，比如機(jī)器人的控制系統(tǒng)，轉(zhuǎn)動(dòng)利用的電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)，采集和定位使用了傳感和視覺(jué)檢測(cè)以及計(jì)算機(jī)分析計(jì)算技術(shù)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)同樣用到了精確控制技術(shù)。

和電影中的人形機(jī)器人不同，很多工業(yè)機(jī)器人并不是人形的，甚至是分離的，是由一系列奇形怪狀的機(jī)構(gòu)構(gòu)成，比如機(jī)械臂，顯示和控制箱等等。這并不影響其高效和可靠性，目前很多高端設(shè)備如造船業(yè)，汽車加工，都在大量使用工業(yè)機(jī)器人，這種機(jī)器人的應(yīng)用使得產(chǎn)品批量生產(chǎn)時(shí)的精度有了很大提升。 在國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)組織中，已經(jīng)定義了機(jī)器人的相關(guān)術(shù)語(yǔ)，這里我們簡(jiǎn)單介紹一下各個(gè)組成部分。

控制器系統(tǒng)：“一組邏輯控制和電源功能，可以監(jiān)測(cè)和控制機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)并與環(huán)境[設(shè)備和用戶]進(jìn)行通信。”它是機(jī)器人的大腦，可包括運(yùn)動(dòng)控制器、內(nèi)部和外部通信系統(tǒng)以及任何潛在的功率級(jí)。這里面會(huì)用到到電源變換控制器，電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，數(shù)據(jù)采集和計(jì)算控制器等電子模塊。

機(jī)械手：“一種機(jī)器，其機(jī)構(gòu)通常由一系列相互連接或滑動(dòng)的部分組成，目的是通常在幾個(gè)自由度或軸上抓持和/或移動(dòng)物件（零件或工具）。機(jī)械手不包括末端執(zhí)行器。”機(jī)械手通常稱為機(jī)械臂。它是機(jī)器人的一部分，其定義了機(jī)器人配備的軸數(shù)，以實(shí)現(xiàn)執(zhí)行某一任務(wù)而需要進(jìn)行的移動(dòng)。這里就會(huì)用到精準(zhǔn)的電機(jī)控制技術(shù)，因此高靈活度，高精準(zhǔn)，高事實(shí)性的控制器必不可少。

示教器：用于對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行編程和教學(xué)的多功能便攜式設(shè)備。示教器通常由LCD 觸摸面板、啟用按鈕和緊急停止按鈕組成。示教器連接到機(jī)器人控制器系統(tǒng)。這里就會(huì)用到液晶顯示器，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)采集，顯示和傳輸。

機(jī)器人末端執(zhí)行器：連接在機(jī)器人“手腕”或臂端工具(EOAT)上的設(shè)備。系統(tǒng)控制器通過(guò)對(duì)簡(jiǎn)單工具使用離散輸入/輸出(I/O) 或?qū)Ω呒?jí)的工具使用工業(yè)通訊協(xié)議來(lái)控制機(jī)器人末端執(zhí)行器。這里會(huì)用到很多的電子控制器，比如指示燈控制，繼電器控制，MOS控制，電機(jī)控制等控制器。

視覺(jué)和傳感器：機(jī)器人的這些器件能夠掃描周圍環(huán)境，并在人類接近時(shí)停止（對(duì)于工業(yè)機(jī)器人而言）或降低（對(duì)于協(xié)作機(jī)器人而言）機(jī)器人的速度。視覺(jué)/傳感是通過(guò)激光雷達(dá)(LIDAR)、基于雷達(dá)的安全區(qū)域掃描儀或3D 攝像機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。除了安全區(qū)域掃描儀之外，協(xié)作機(jī)器人有時(shí)還會(huì)穿戴基于傳感器的“安全皮膚”，當(dāng)有人觸摸或接近機(jī)械臂時(shí)，它會(huì)停止機(jī)械臂。這就涉及到攝像頭采集，視頻采集控制器，雷達(dá)控制器等，通過(guò)傳感器的交互來(lái)豐富工業(yè)機(jī)器人對(duì)外部環(huán)境的感知能力，同時(shí)也可以將大量的感知數(shù)據(jù)傳送到系統(tǒng)，或者遠(yuǎn)方監(jiān)控，這就會(huì)用到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

機(jī)器人系統(tǒng)的構(gòu)建，需要機(jī)械電氣結(jié)構(gòu)，電子信息技術(shù)，控制系統(tǒng)、機(jī)器人功能和安全事項(xiàng)等多方面的技術(shù)融合。