機(jī)器人控制系統(tǒng)是機(jī)器人的大腦,是決定機(jī)器人功能和性能的主要因素。工業(yè)機(jī)器人控制技術(shù)的主要任務(wù)就是控制工業(yè)機(jī)器人在工作空間中的運(yùn)動(dòng)位置、姿態(tài)和軌跡、操作順序及動(dòng)作的時(shí)間等。具有編程簡(jiǎn)單、軟件菜單操作、友好的人機(jī)交互界面、在線操作提示和使用方便等特點(diǎn)。
工業(yè)機(jī)器人由主體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個(gè)基本部分組成。主體即機(jī)座和執(zhí)行機(jī)構(gòu),包括臂部、腕部和手部,有的機(jī)器人還有行走機(jī)構(gòu)。大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人有3~6個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度,其中腕部通常有1~3個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度;驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括動(dòng)力裝置和傳動(dòng)機(jī)構(gòu),用以使執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作;控制系統(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令信號(hào),并進(jìn)行控制。 工業(yè)機(jī)器人按臂部的運(yùn)動(dòng)形式分為四種。直角坐標(biāo)型的臂部可沿三個(gè)直角坐標(biāo)移動(dòng);圓柱坐標(biāo)型的臂部可作升降、回轉(zhuǎn)和伸縮動(dòng)作;球坐標(biāo)型的臂部能回轉(zhuǎn)、俯仰和伸縮;關(guān)節(jié)型的臂部有多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)。
家用機(jī)器人的總銷售量預(yù)計(jì)將超過(guò)30萬(wàn)臺(tái),它表明服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)即將進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段。 從需求及設(shè)備現(xiàn)有的技術(shù)水平方面來(lái)看,殘疾人用的機(jī)器人還沒(méi)有達(dá)到人們預(yù)期的目標(biāo)。未來(lái)10年,助殘機(jī)器人肯定會(huì)成為服務(wù)機(jī)器人的一個(gè)關(guān)鍵的領(lǐng)域。許多重要的研究機(jī)構(gòu)正在集中力量開(kāi)發(fā)這類機(jī)器人。 就服務(wù)機(jī)器人的總體來(lái)看,普及方面的主要困難一個(gè)是價(jià)格問(wèn)題;另一個(gè)是,用戶對(duì)機(jī)器人的益處、效率及可靠性不十分了解。
我國(guó)在服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域的研發(fā)與日本、美國(guó)等國(guó)家相比起步較晚。在國(guó)家863計(jì)劃的支持下,我國(guó)在服務(wù)機(jī)器人研究和產(chǎn)品研發(fā)方面已開(kāi)展了大量工作,并取得了一定的成績(jī),如哈爾濱工業(yè)大學(xué)研制的導(dǎo)游機(jī)器人、迎賓機(jī)器人、清掃機(jī)器人等;華南理工大學(xué)研制的機(jī)器人護(hù)理床;中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所研制的智能輪椅等。