机器人技术基础：机器人控制和运动规划.pdf

1、机器人控制和运动规划 工业机器人控制方式有不同的分类，如按被控对象可分为位 置控制、速度控制、加速度控制、力控制、力矩控制、力和 位置混合控制等，其中位置控制是机器人的最基本的控制任 务。 1.1、机器人位置控制 机器人的很多作业是控制机器人末端工具的位置和姿态，以 实现点到点的控制（如搬运、点焊机器人）或连续路径控制 （如弧焊、喷漆机器人），因此实现机器人的位置控制是机 器人的基本控制任务，它也称为位姿控制或轨迹控制。 1、机器人控制和运动规划 1）点位（PTP）与连续（CP ）控制 PTP （Point to Point）控制，是指我们只关心目标点，而不考虑两点 （A-B）之间的运动路径。PTP控制比较简单，一般只用于简单的搬运， 送料等作业，在机器人中属低级控制水平。 CP （Continuous Path）控制,是指连续路径控制，即我们不仅关心机 器人到达目标点的精度，而且必须保证机器人能沿所希望的轨迹在一 定精度范围内跟踪活动。 P （P ，P ） Y ② Y i xi yi ① B ⑤ ④ i Δy A ③ Δx o o X P （P ，P ） X i-1 xi- 1 yi- 1 1、机器人控制和运动规划 1）点位（PTP）与连续（CP ）控制 分时控制 先让X轴驱动电机运动△x mm，再让Y轴电机运动△y mm，想要得到直 Ni-1 Ni-1 线轨迹，N越大越好，即△x△y越小越好。但理论上，不能得到真正的 直线轨迹。 同时控制 如果控制机器人的两个轴的驱动电机，同时按某种规律完成x 和y 距离， i i 则它们的合成轨迹就是我们所希望的直线P -P 。 i-1 i Y Y Pi Pi y i △yNi-1 △x Ni-1 o o Pi-1 X Pi-1 xi X 分时控制 同时控制 1、机器人控制和运动规划 2）多轴协调控制 多轴协调控制 为保证运动的连续性，要求速度连续，各轴协调，即多轴协调控制， 它是机器人运动控制的关键。 希望X轴从起点位置S