工业机器人系统及ABB、KUKA、FANUC选型比较初探一、系统架构 控制器由硬件及软件两部分组成。 ![]() 控制器硬件核心在于芯片,为了保证控制系统具有足够的计算与存储能力,目前工业机器人控制器多采用计算能力较强的ARM 系列、DSP 系列、Intel 等系列芯片。 软件包括操作系统和算法库两部分。 ![]() 机器人的操作系统对实时性有较高要求,例如Windows和Linux等通用操作系统都不是实时操作系统,工业机器人有专用操作系统包括VxWorks(嵌入式实时操作系统)、Windows CE、嵌入式Linux、μC/OS-Ⅱ以及通用ROS 平台等,其中Windows CE、嵌入式Linux、μC/OS-Ⅱ以及通用ROS 平台为使用较多的开源操作系统。 其中VxWorks在军事和工业应用较多,例如被应用于战斗机和火箭上。
算法库又包括底层算法库以及应用工艺算法。 底层算法库的运动学控制算法即规划运动点位,负责控制工业机器人末端执行器按照规定的轨迹达到指定地点。动力学算法负责识别每一个姿态下机身负载物的转动惯量,使其保持**化输出的状态。 现在驱控一体化是轻载型工业机器人的主要方向,基于现场总线的控制系统由控制模块、驱动模块和示教模块三部分组成,三者间的信号传输由电缆或网线完成。 因不同品牌的机械手架构实现方式不一样,编程语言不一样,操作界面不一样,在这篇文章中做一个简单的对比。 二、严谨的abb机器人 ![]() abb具有PC SDK开发接口,方便开发。而且文档非常丰富,不管是内容的充实度还是排版都易于让人学习。 ABB现款IRC5的主控制器采用了x86架构。 运行VxWorks系统,负责机器人任务规划、外部通信、参数配置等上层任务。 伺服驱动部分由单独的Axis Computer完成,配备独立的放大模块。 示教器FlexPendant采用Arm+WinCE的方案,通过TCP/IP与主控制器Main Controller通信。 系统稳定、算法强大;碰撞检测灵敏,为预防硬件损害起到很大作用;低温运行正常。不过价格相应的稍贵。 三、时尚的kuka机器人 ![]() KUKA的新一代控制器称为KR C4,其采用了软PLC的方案。该方案由KW公司提供,软PLC由IDE部分(被称为Multiprog)和Runtime(被称为ProConOS)组成。 ![]() ProConOS由C#开发。ProConOS Runtime同样运行在VxWorks之上,它们安装在控制器硬件中,其硬件采用了Intel双核CPU。 ![]() 低于0摄氏度,会有开不了机的情况,故障率稍高,无开放的接口。 四、统一的fanuc机器人 ![]() FANUC的数控伺服系统 ![]() FANUC的机器人 ![]() FANUC的机床 FANUC通过它偏低的价格、超高的利润率(20%以上),证明了专注和产业链整合的力量。虽说无开放的接口,不过产品丰富,可以提供70多个选项包,平台统一。 但有点不爽的是,FANUC开放的文档太少了,偏保守,不利于用户学习。 FANUC 机器人的KAREL系统由机器人,控制器和系统软件组成。它使用KAREL编程语言编写的程序来完成工业任务。 KAREL可以操作数据,控制和与相关设备进行通信并与操作员进行交互。 配备KAREL的系统 R-30iA 控制器可与各种机器人模型配合使用,以处理各种应用。这意味着常见的操作,编程和故障排除程序以及更少的备件。 KAREL系统扩展到包括全系列支持产品,如整体视觉,离线编程和特定于应用的软件包。 |