可用于生產線的工業機器人研究
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3控制器
如何有效地將其他領域（如圖像處理、聲音識別、最優控制、人工智能等）的研究成果應用到機器人控制系統的實時操作中，是一項富有挑戰性的研究工作．而具有開放式結構的模塊化、標準化機器人控制器的研究無疑對提高機器人性能和自主能力、推動機器人技術的發展具有重大意義．機器人控制器是根據指令以及傳感信息控制機器人完成一定的動作或作業任務的裝置，它是機器人的心臟，決定了機器人性能的優劣。
這里采用了串行的控制算法處理方式，機器人的控制算法是由串行機來處理。用上、下位機二級分布式結構，上位機負責整個系統管理以及運動學計算、軌跡規劃等。下位機由多CPU組成，每個CPU控制一個關節運動，這些CPU和主控機聯系是通過總線形式的緊耦合。這種結構的控制器工作速度和控制性能明顯提高，但這些多CPU系統共有的特征都是針對具體問題而采用的功能分布式結構，即每個處理器承擔固定任務，控制器計算機控制系統中的位置控制部分，采用數字式位置控制。硬件平臺本一開始采用固高公司生產的GT系列運動控制器，可以同步控制四個運動軸，實現多軸協調運動。其核心由ADSP2I8l數字信號處理器和FPGA組成，可以實現高性能的控制計算。研究過程中，有以下幾個局限性：
（1）開放性差：局限于“專用計算機、專用機器人語言、專用微處理器”的封閉式結構。封閉的控制器結構使其具有特定的功能、適應于特定的環境，不便于對系統進行擴展和改進；
（2）軟件獨立性差：軟件結構及其邏輯結構依賴于處理器硬件，難以在不同的系統間移植；
（3）容錯性差：由于并行計算中的數據相關性、通訊及同步等內在特點，控制器的容錯性能變差，其中一個處理器出故障可能導致整個系統的癱瘓；
（4）擴展性差：目前，機器人控制器的研究著重于從關節這一級較常見的，比如對空宅導彈導引火來說，鎖定和預偏是兩個經常要用到的功能，而它們卻對伺服系統的形式和速率傳感器的選擇提出丁不同的要求。
首先，如果在導引頭內增加一套測速機元什，則問題就可以解決，但這樣做會使系統復雜程度提高，利于產品研制的工程化和小型化；再者，通過計算分析發現，在導彈的掛帆飛行狀態，導引光軸雖然要求復現的是相對彈體的鎖定，搜索和雷達黼動信號，但導彈住掛機狀態彈體擺動角速度不是太大，且擺動持續的時間也不會很長，如果導引頭的鎖定品質能滿足要求，則利用速率陀螺來進行反饋的弊端就可被大大減弱。所以經過綜合考慮，決定仍僅采用速率陀螺作為內回路速度傳感器件，以科于更好地實現光軸對El標的穩定跟蹤。
4仿真驗證
以隨動系統復現相對慣性空間穩定的輸入為例，為進一步比較兩種方案，我們利用ADAMs軟件和MATLAB軟件一起進行了位標器運動學、動『J學和控制系統聯合仿真。仿真條件假設目標在空間靜止，在中環通道，分別利用陀螺速度反饋和測速機速度反饋，在彈體擺動情況下，進行目標指示信息的隨動，對指向誤差（即光軸與視線的夾角）的大小進行記錄，仿真結果如圖3所示。
其中實線為采用陀螺信號時的誤差，虛線為采用測速機信號時的誤差。結果表明，采用陀螺信號作為反饋信號可以有效地減小彈體擺動情況系統的隨動誤差，此結果與前面理論分析結果也基本一致。
5結語
本文詳細分析了動基座隨動系統不同輸入信號的類型，得出對相對基座穩定的輸入采用測速機反饋、對相對慣性空間穩定的輸入采用速率陀螺反饋的傳感器選用原則，并以空空導彈導引頭為例進行了ADAMs和MATLAB聯合數字仿真，仿真結果驗證了分析的正確性。
參考文獻:
【l】左哲，李東海，戴亞平，宋躍進．陀螺穩定平臺狀態補償控制【J】．航空學報，2008，29（1）：14l47．
【2】楊蒲，李奇．三軸陀螺穩定平臺控制系統設計與實現【J】．中國慣性技術學報，2007，15（2）：176．
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