机器人控制器类型介绍——爱普生机器人

机器人操控器是依据指令以及传感信息操控机器人完结必定的动作或作业使命的装置，它是机器人的心脏，决议了机器人功能的好坏，从机器人操控算法的处理方法来看，可分为串行、并行两种结构类型。

　　串行处理结构

　　所谓的串行处理结构是指机器人的操控算法是由串行机来处理，对于这种类型的操控器，从核算机结构、操控方法来划分，又可分为以下几种：

　　（1）单CPU 结构、集中操控方法用一台功用较强的核算机完结悉数操控功用，在前期的机器人中，如 Hero-I， Robo t-I等，就选用这种结构，但操控过程中需要许多核算（如坐标改换），因而这种操控结构速度较慢。

　　（2）二级 CPU结构、主从式操控方法一级 CPU 为主机，担当体系管理、机器人语言编译和人机接口功用，同时也利用它的运算才能完结坐标改换、轨道插补，并守时地把运算成果作为关节运动的增量送到共用内存，供二级 CPU读取；二级CPU完结悉数关节方位数字操控。这类体系的两个CPU总线之间根本没有联系，仅经过共用内存交流数据，是一个松耦合的联系。对选用更多的 CPU 进一步分散功用是很困难的。日本于 70年代出产的 M otoma n机器人（ 5关节，直流电机驱动）的核算机体系就属于这种主从式结构。

　　（3）多CPU 结构、分布式操控方法

　　现在，普遍选用这种上、下位机二级分布式结构，上位机负责整个体系管理以及运动学核算、轨道规划等。下位机由多 C PU组成，每个 CPU操控一个关节运动，这些 CPU和主控机联系是经过总线形式的紧耦合，这种结构的操控器作业速度和操控功能明显进步。但这些多CPU体系共有的特征都是针对具体问题而选用的功用分布式结构，即每个处理器承当固定使命，现在世界上大多数商品化机器人操控器都是这种结构。

　　操控器核算机操控体系中的方位操控部分，几乎无例外地选用数字式方位操控。

　　以上几种类型的操控器都是选用串行机来核算机器人操控算法，它们存在一个一起的弱点：核算负担重、实时性差。所以大多选用离线规划和前馈补偿解耦等方法来减轻实时操控中的核算负担，当机器人在运转中遭到搅扰时其功能将遭到影响，更难以保证高速运动中所要求的精度指标。

　　并行处理结构

　　并行处理技术是进步核算速度的一个重要而有用的手法，能满足机器人操控的实时性要求，从文献来看，关于机器人操控器并行处理技术，人们研究较多的是机器人运动学和动力学的并行算法及其完结 .1982年 J. Y. S. Luh初次提出机器人动力学并行处理问题，这是由于关节型机器人的动力学方程是一组非线性强耦合的二阶微分方程，核算十分复杂，进步机器人动力学算法核算速度也为完结复杂的操控算法如：核算力矩法、非线性前馈法、自适应操控法等打下根底。开发并行算法的途径之一便是改造串行算法，使之并行化，然后将算法映射到并行结构。一般有两种方法，一是考虑给定的并行处理器结构，依据处理器结构所支撑的核算模型，开发算法的并行性;二是首先开发算法的并行性，然后规划支撑该算法的并行处理器结构，以达到最佳并行效率。

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