什么是運動控制？運動控制系統(tǒng)的基本架構(gòu)組成

什么是運動控制？

運動控制（MC）是自動化的一個分支，它使用通稱為伺服機構(gòu)的一些設(shè)備如液壓泵，線性執(zhí)行機或者是電機來控制機器的位置或速度。運動控制在機器人和數(shù)控機床的領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用要比在專用機器中的應(yīng)用更復(fù)雜，因為后者運動形式更簡單，通常被稱為通用運動控制（GMC）。運動控制被廣泛應(yīng)用在包裝、印刷、紡織和裝配工業(yè)中。

特點 ? ?

一個運動控制系統(tǒng)的基本架構(gòu)組成包括：

一個 運動控制器用以生成軌跡點（期望輸出）和閉合位置反饋環(huán)。許多控制器也可以在內(nèi)部閉合一個速度環(huán)。

一個驅(qū)動或放大器用以將來自運動控制器的 控制信號（通常是速度或扭矩信號）轉(zhuǎn)換為更高功率的電流或電壓信號。更為先進的智能化驅(qū)動可以自身閉合位置環(huán)和速度環(huán)，以獲得更精確的控制。

一個執(zhí)行器如液壓泵、氣缸、線性執(zhí)行機或電機用以輸出運動。

一個反饋傳感器如 光電編碼器，旋轉(zhuǎn)變壓器或 霍爾效應(yīng)設(shè)備等用以反饋執(zhí)行器的位置到位置控制器，以實現(xiàn)和位置控制環(huán)的閉合。

眾多機械部件用以將執(zhí)行器的運動形式轉(zhuǎn)換為期望的運動形式，它包括齒輪箱、軸、滾珠絲杠、齒形帶、?聯(lián)軸器以及線性和旋轉(zhuǎn)軸承。

通常，一個運動控制系統(tǒng)的功能包括：

速度控制

點位控制（點到點）。有很多方法可以計算出一個運動軌跡，它們通?；谝粋€運動的速度曲線如三角速度曲線，梯形速度曲線或者S型速度曲線。

電子齒輪（或 電子凸輪）。也就是從動軸的位置在機械上跟隨一個主動軸的位置變化。一個簡單的例子是，一個系統(tǒng)包含兩個轉(zhuǎn)盤，它們按照一個給定的相對角度關(guān)系轉(zhuǎn)動。電子凸輪較之電子齒輪更復(fù)雜一些，它使得主動軸和從動軸之間的隨動關(guān)系曲線是一個函數(shù)。這個曲線可以是非線性的，但必須是一個函數(shù)關(guān)系。

系統(tǒng)組成

1、運動控制器：用以生成軌跡點(期望輸出)和閉合位置反饋環(huán)。許多控制器也可以在內(nèi)部閉合一個速度環(huán)。

運動控制器主要分為三類，分別是PC-based、專用控制器、PLC。其中PC-based運動控制器在電子、EMS等行業(yè)被廣泛應(yīng)用;專用控制器的代表行業(yè)是風(fēng)電、光伏、機器人、成型機械等等;PLC則在橡膠、汽車、冶金等行業(yè)備受青睞。

2、驅(qū)動或放大器：用以將來自運動控制器的控制信號(通常是速度或扭矩信號)轉(zhuǎn)換為更高功率的電流或電壓信號。更為先進的智能化驅(qū)動可以自身閉合位置環(huán)和速度環(huán)，以獲得更精確的控制。

3、執(zhí)行器：如液壓泵、氣缸、線性執(zhí)行機或電機，用以輸出運動。

4、反饋傳感器：如光電編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器或霍爾效應(yīng)設(shè)備等，用以反饋執(zhí)行器的位置到位置控制器，以實現(xiàn)和位置控制環(huán)的閉合。眾多機械部件用以將執(zhí)行器的運動形式轉(zhuǎn)換為期望的運動形式，它包括齒輪箱、軸、滾珠絲杠、齒形帶、聯(lián)軸器以及線性和旋轉(zhuǎn)軸承。

行業(yè)淺析

工業(yè)機器人的運動控制是包含了力學(xué)，機械，自動化控制在內(nèi)的諸多只是技術(shù)的交雜融合，在工業(yè)機器人的運動控制上的避障控制更多的是針對工業(yè)機器人在實際生產(chǎn)當(dāng)中的運用，也是對整個工業(yè)背景下技術(shù)的學(xué)習(xí)應(yīng)用，鍛煉在真實的工業(yè)生產(chǎn)中如何進行對所學(xué)知識的應(yīng)變利用能力，考察綜合素養(yǎng)下對于知識的全面把握能力。如今人們更加看重的是創(chuàng)新能力，邏輯能力，而不是一成不變，看山是山的單一眼光和思考方式。但是眾多的學(xué)習(xí)都面臨著時間上的壓力，知識量龐大的壓力，對如何高效學(xué)習(xí)卻不得其法的困擾。如何在腦海中建立龐大的信息網(wǎng)絡(luò)，隨時調(diào)出所需知識點就成為了技術(shù)人員學(xué)習(xí)課程的重點，而且它的最大作用是能夠把所有的內(nèi)容進行歸納總結(jié)，呈現(xiàn)出一個結(jié)構(gòu)分明的知識網(wǎng)絡(luò)，增強技術(shù)人員的邏輯感，和對于工業(yè)知識的全面把握。在面對機電一體化問題時說不定在基礎(chǔ)條件的獲得上就摻雜了空間坐標建立知識，在面對電路模板的建立中說不定也運動力學(xué)知識，面對問題能分析出所考的知識點，并且對這些對每個知識點都能熟練應(yīng)用的能力，其實才是技術(shù)人員在學(xué)習(xí)當(dāng)中最需要的東西，也是最大的挑戰(zhàn)。同時也要重視專業(yè)技能二次學(xué)習(xí)的機會，人才的提升也就是整個團隊的進步，不斷的進修學(xué)習(xí)也是一個融合新理念的過程，等具體作用到工業(yè)機器人避障控制活動中又是一個更新發(fā)展的動力。

由于工業(yè)機器人的設(shè)計師根據(jù)需求的不同進行有區(qū)別的內(nèi)部構(gòu)造設(shè)計，關(guān)于工業(yè)機器人的運動循跡也是有目的設(shè)計，是關(guān)于工業(yè)機器人的運動控制的重要部分。在這樣的運動循跡設(shè)計上大多數(shù)是利用紅外線探測法來進行外部的運軌跡的運動。紅外線探測法主要也是基于不同物體顏色反射的性質(zhì)的不同作為特性原理，這主要也是利用車體向外部釋放紅外線光，經(jīng)過光的折射之后在觀察被吸收的光，根據(jù)吸收到的光來分析外部的狀況。同時也要考慮到實際上紅外線探測器的作用范圍不大，受制于運動范圍距離。這也就要求傳感器的安裝數(shù)量和運行狀態(tài)，在速度的搭配上要進行科學(xué)合理設(shè)置。同時對工業(yè)機器人的運動循跡實驗活動步驟進行仔細的規(guī)劃，安排技術(shù)人員提前進行實驗步驟地學(xué)習(xí)了解，保證實驗的安全性，切勿出現(xiàn)意外，所以一定要在保證技術(shù)人員們的安全性下浦開展實驗活動，切勿顧此失彼，產(chǎn)生意想不到的結(jié)果。力圖達到工業(yè)機器人運動控制的最佳效果。

編輯：黃飛

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