Kabinet na riadenie priemyselného robota je základnou súčasťou systému priemyselného robota, ktorý je zodpovedný za prijímanie príkazov od operátora alebo automatizačného systému a ovládanie pohybu a práce robota. Návrh a výroba kontrolnej skrinky je rozhodujúca pre výkon, stabilitu a spoľahlivosť robota. V tomto článku podrobne predstavíme zloženie priemyselnej kontrolnej skrinky robotov vrátane hardvéru a softvéru.
I. Hardvérové zloženie
Napájací modul
Modul napájania je súčasťou dodávky energie v riadiacej skrinke, ktorá je zodpovedná za premenu vstupného striedavého prúdu do jednosmerného výkonu požadovaného robotom. Modul napájania zvyčajne obsahuje usmerňovače, filtre, regulátory napätia a ochranné obvody. Usmerňovač prevádza striedavú energiu na pulzujúci výkon jednosmerného prúdu, filter eliminuje zvlnenie v pulzujúcom jednosmernom výkone, regulátor napätia zaisťuje stabilitu výstupného napätia a ochranný obvod chráni modul napájacieho zdroja v prípade abnormality.
Ovládač
Ovládač je základnou súčasťou riadiacej skrinky, ktorá je zodpovedná za prijímanie príkazov od operátora alebo automatizačného systému, výpočet trajektórie a rýchlosti robota a riadenie rôznych kĺbov a ovládačov robota. Ovládač zvyčajne obsahuje hlavný ovládač, ovládač pohybu a I/O rozhranie. Hlavný radič je zodpovedný za spracovanie príkazov na vysokej úrovni a koordináciu práce rôznych subsystémov, radič pohybu je zodpovedný za realizáciu riadenia pohybu robota a I/O rozhranie je zodpovedné za komunikáciu s externými zariadeniami.
Vodič
Vodič je výkonnou výstupnou časťou riadiacej skrinky, ktorá je zodpovedná za premenu príkazov ovládača do hnacej sily rôznych kĺbov a ovládačov robota. Jednotky zvyčajne zahŕňajú jednotky Servo, nevlastné jednotky a jednotky DC. Servo jednotky sa vyznačujú vysokou presnosťou, vysokou rýchlosťou odozvy a vysokou stabilitou a sú vhodné pre vysokorýchlostné a vysokorýchlostné aplikácie robotov; Krokové jednotky sa vyznačujú jednoduchou štruktúrou, nízkymi nákladmi a ľahkou kontrolou a sú vhodné pre aplikácie robotov s nízkou rýchlosťou a nízkym prechodom; Jednotky DC sa vyznačujú vysokým krútiacim momentom, vysokou účinnosťou a vysokou spoľahlivosťou a sú vhodné pre vysoké a rozsiahle robotické aplikácie.
Senzory
Senzory sú snímacou súčasťou kontrolnej skrinky, ktorá je zodpovedná za detekciu stavu pohybu robota, polohy, rýchlosti, krútiaceho momentu a ďalších informácií a zavádzanie týchto informácií späť do ovládača. Senzory zvyčajne zahŕňajú kódovače, senzory krútiaceho momentu, hmatové senzory, senzory zraku atď. Kodéry sa používajú na detekciu uhla a rýchlosti robotických kĺbov, senzory krútiaceho momentu sa používajú na detekciu krútiaceho momentu robotických kĺbov, na detekciu kontaktného stavu sa používajú na detekciu kontaktného stavu medzi robotom a vizuálnymi senzormi sa používajú na získanie vizuálnych informácií v pracovnom prostredí robotu.
Komunikačný modul
Komunikačný modul je časťou prenosu informácií, ktorá je zodpovedná za prenos informácií zvnútra riadiacej skrinky na externé zariadenia alebo z externých zariadení do vnútornej kontrolnej skrinky. Komunikačný modul zvyčajne obsahuje modul Ethernet, modul sériovej komunikácie, bezdrôtový komunikačný modul atď. Ethernet Modul sa používa na realizáciu spojenia medzi riadiacou skrinkou a priemyselným Ethernetom, sériový komunikačný modul sa používa na realizáciu spojenia medzi ovládacou skrinkou a sériovými zariadeniami a bezdrôtový komunikačný modul sa používa na realizáciu spojenia medzi ovládacou skrinkou a bezdrôtovými zariadeniami.
Rozhranie ľudského stroja
HMI je prevádzková časť riadiacej skrinky, ktorá je zodpovedná za vloženie príkazov operátora do ovládacej skrinky a na zobrazenie stavových informácií o ovládacej skrinke operátorovi. HMI zvyčajne pozostáva z dotykovej obrazovky, klávesnice, myši, indikátorových svetiel, displejov atď. Dotyková obrazovka a klávesnica sa používajú na zadávanie príkazov operátora, myš sa používa na realizáciu presnej prevádzky, indikátorové svetlo sa používa na zobrazenie pracovného stavu ovládacej skrinky a obrazovka displeja sa používa na zobrazenie podrobných informácií o ovládacej skrinke.
Bezpečnostný modul
Bezpečnostný modul je ochrannou časťou kontrolnej skrinky, ktorá je zodpovedná za ochranu a alarmovanie robota v prípade abnormálnych alebo nebezpečných situácií. Bezpečnostný modul zvyčajne pozostáva z tlačidla núdzového zastavenia, bezpečnostného spínača, závesu bezpečnostného svetla atď. Tlačidlo núdzového zastavenia sa používa na ochranu robota v prípade neobvyklej alebo nebezpečnej situácie. Tlačidlo núdzového zastavenia sa používa na zastavenie pohybu robota okamžite, keď dôjde k abnormalite, spínač bezpečnostných dverí sa používa na zistenie, či bola bezpečnostná oblasť robota vniknutá alebo nie, a opona bezpečnostného svetla sa používa na zistenie, či je nejaká osoba alebo objekt v pracovnej oblasti robota.
II. Zloženie softvéru
Operačný systém
Operačný systém je základom softvéru Control Cabinet, ktorý je zodpovedný za správu hardvérových zdrojov riadiacej skrinky a poskytovanie prostredia pre prevádzku softvéru. Medzi bežné operačné systémy patrí operačný systém v reálnom čase (RTO), zabudované operačné systémy (napríklad Linux, VXWorks atď.) A všeobecné operačné systémy (napríklad Windows, MacOS atď.).
Robotické programovacie jazyky
Programovací jazyk robotov je programovací jazyk používaný na písanie programov riadenia robotov, ktoré sa ľahko porozumia a píše, ľahko laditeľné a udržiavateľné. Bežné programovacie jazyky robotov zahŕňajú C/C ++, Python, Java, atď.
Knižnica robotov Kinematika a dynamika
Knižnice robotov a dynamiky sú knižnice softvéru používané na výpočet trajektórie a rýchlosti robota, medzi ktoré patrí kinematika vpred, inverzná kinematika, dynamické modelovanie atď. Tieto knižnice môžu zjednodušiť písanie programov riadenia robotov a zlepšiť spoľahlivosť a stabilitu programov.
Algoritmy riadenia robotov
Algoritmy riadenia robotov sú algoritmy používané na realizáciu riadenia pohybu robotov, ktoré zahŕňajú kontrolu PID, adaptívne ovládanie, fuzzy ovládacie prvky a tak ďalej. Tieto algoritmy môžu automaticky upravovať riadiace parametre podľa skutočného stavu pohybu a pracovného prostredia robota, aby sa uskutočnila presná a stabilná kontrola.
Robotický komunikačný protokol
Protokoly robotického komunikácie sú protokoly používané na realizáciu komunikácie medzi kontrolnou skrinkou a externými zariadeniami, ktoré zahŕňajú Modbus, Profibus, Ethercat atď. Tieto protokoly môžu zabezpečiť spoľahlivosť a komunikáciu v reálnom čase a zlepšiť kompatibilitu a rozširovateľnosť robotického systému.