工業(yè)機(jī)器人的“大腦—控制器”是怎么設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的，深悉此文！

在當(dāng)前市場上，機(jī)器人控制器的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方式主要有兩種：

第一種就是走完全自主研發(fā)的路線，從硬件設(shè)計(jì)到軟件模塊的編寫實(shí)現(xiàn)，都是靠自己的團(tuán)隊(duì)來完整的實(shí)現(xiàn)。但要走這種完全自主研發(fā)的路線對于國內(nèi)絕大多數(shù)的機(jī)器人企業(yè)而言風(fēng)險(xiǎn)太大，因?yàn)樗�不僅僅要求企業(yè)具備較強(qiáng)財(cái)力支撐，更要求企業(yè)具備一支訓(xùn)練有素的隊(duì)伍，來逐一攻克機(jī)器人控制器核心算法和機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)中的一些難點(diǎn)問題。以當(dāng)前國內(nèi)企業(yè)的研發(fā)實(shí)力和對于工業(yè)機(jī)器人的理解掌握來說，能夠做到自主研發(fā)的還是少之又少，或者說即使有些公司費(fèi)盡周折開發(fā)出來自己的核心控制器，但其功能和性能比起國外廠家的機(jī)器人來說還有不小的差距。

第二種方式就是借助第三方控制器來集成開發(fā)實(shí)現(xiàn)。比如說客戶可以直接購買KEBA或者貝加萊等公司提供的機(jī)器人控制器和示教器等來集成開發(fā)設(shè)計(jì)自己的工業(yè)機(jī)器人。這種方式的特點(diǎn)也比較突出，就是研發(fā)設(shè)計(jì)上風(fēng)險(xiǎn)確實(shí)不大，出產(chǎn)品也相對較快，但是在成本控制方面沒有太大的競爭力，畢竟所用的核心技術(shù)還是主要來自于這些控制器的提供廠家。

那么在機(jī)器人控制器的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方面有沒有一種開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)很小而同時(shí)又可以把成本控制的比較有競爭力的解決方案呢？答案是肯定的，這就是來自于我們菲尼克斯電氣軟件的工業(yè)機(jī)器人控制器軟件解決方案。接下來，我們可以一同看看這種機(jī)器人控制器軟件解決方案的架構(gòu)和特點(diǎn)。

解決方案

1.系統(tǒng)架構(gòu)

如下圖所示，通過電氣軟件提供基于IPC上的高性能機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)軟件，包括：實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，運(yùn)動(dòng)控制核心與現(xiàn)場總線技術(shù)，開放式PLC開發(fā)軟件平臺(tái)。

2.特點(diǎn)

高性能IPC實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)：

基于Windows實(shí)時(shí)內(nèi)核INTime實(shí)時(shí)性穩(wěn)定性非常高，應(yīng)用程序開發(fā)維護(hù)非常簡單，INTime同時(shí)Windows操作系統(tǒng)可以運(yùn)行各種為機(jī)器人系統(tǒng)軟件提供穩(wěn)定可靠的開放式平臺(tái)。

使用PLC編程語言控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)：

采用IEC61131-3國際標(biāo)準(zhǔn)的編程規(guī)范對機(jī)器人運(yùn)動(dòng)與邏輯進(jìn)行控制，可以使用FBD, LD, ST,IL以及SFC五種語言進(jìn)行編程。支持符合PLCopen Motion Control標(biāo)準(zhǔn)的算法功能塊，為客戶提供針對機(jī)器人應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)操控方式。

機(jī)器人本體電機(jī)軸與外部輔助軸最多可達(dá)16軸聯(lián)動(dòng)，支持在線3D仿真與調(diào)試。

機(jī)器人運(yùn)動(dòng)與軌跡：

機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制核心可以支持單軸，電子齒輪凸輪以及機(jī)器人的控制，并且支持多通道架構(gòu)，同時(shí)可以支持多臺(tái)機(jī)器人同時(shí)進(jìn)行工作。

運(yùn)動(dòng)控制核心支持不同軌跡差補(bǔ)，包括直線，圓弧，樣條曲線等差補(bǔ)。支持S型速度曲線，以及連續(xù)軌跡之間的優(yōu)化。

機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)支持：

目前支持常用的機(jī)器人結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)模板，6自由度機(jī)器人，SCARA與Delta機(jī)器人，以及直角坐標(biāo)機(jī)器人。

客戶可以使用C/C++開發(fā)自定義運(yùn)動(dòng)學(xué)模型：

機(jī)器人核心擴(kuò)展性：

借助開放式的Windows & INTime雙系統(tǒng)的軟件平臺(tái)架構(gòu)，使用INTime以及PLC開發(fā)工具包，客戶可以使用C/C++以及PLC編程語言擴(kuò)展機(jī)器人控制器的外圍設(shè)備，例如：示教器，視覺模塊，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及IO模塊等。

3.總結(jié)

菲尼克斯電氣軟件提供了開發(fā)機(jī)器人控制器必須的開放式軟件平臺(tái)，客戶可以基于標(biāo)準(zhǔn)的IPC安裝菲尼克斯電氣軟件提供的機(jī)器人軟件包，借助高性能，高可靠性的軟件解決方案，客戶可以快速進(jìn)行二次開發(fā)，從而快速推出適合于各種機(jī)器人結(jié)構(gòu)的控制器產(chǎn)品。