机器人控制器类型

机器人控制器是依据指令和传感信息节制机器人实现必然的举措或功课使命的安装，它是机器人的心脏，决意了机器人机能的好坏，从机器人控制算法的处置惩罚方法来看，可分为串行、并行两种布局类型。

串行处置惩罚布局

所谓的串行处置惩罚布局是指机器人的控制算法是由串行机来处置惩罚，关于这类类型的控制器，从计算机布局、节制方法去分别，又可分为以下几种：

单CPU布局、集中控制方法用一台功用较强的计算机实现悉数节制功用，正在初期的机器人中，如Hero-I，Robot-I等，便采取这类布局，但节制进程中须要许多计较，是以这类控制结构速率较慢。

二级CPU布局、主从式节制方法一级CPU为主机，经受系统管理、机器人语言编译跟人机接口功用，同时也应用它的运算才能实现坐标变更、轨迹插补，并按时天把运算成果作为枢纽运动的增量送到公用内存，供二级CPU读取；二级CPU实现悉数枢纽地位数字控制。那类体系的两个CPU总线之间根本不接洽，仅经由过程公用内存交流数据，是一个紧耦合的关联。对采取更多的CPU进一步疏散功用是很难题的。日本于70年月出产的Motoman机器人的计算机系统便属于这类主从式布局。

多CPU布局、分布式节制方法

现阶段，遍及采取这类上、下位机二级分布式布局，上位机担任全部系统管理和运动学计较、轨迹计划等。下位机由多CPU构成，每一个CPU节制一个枢纽运动，这些CPU跟主控机接洽是经由过程总线情势的松耦合，这类布局的控制器事情速率跟节制机能明显提高。但这些多CPU体系共有的特点皆是针对详细问题而采取的功用分布式布局，即每一个处理器负担流动使命，现阶段世界上大多数商品化机器人控制器皆是这类布局。

控制器计算机控制系统中的地位节制部门，简直无例外天采取数字式地位节制。

以上几种类型的控制器皆是采取串行机来计较机器人控制算法，它们存在一个配合的弱点：计较负担重、实时性好。以是大多采取离线计划跟前馈赔偿解耦等方式去加重实时控制中的计较承担，当机器人正在运转中遭到滋扰时其机能将遭到影响，更难以保障高速运动中所要求的精度目标。

并行处理布局

并行处理技术是进步计算速度的一个紧张而无效的手腕，能知足机器人节制的实时性要求，从文献来看，对于机器人控制器并行处理技术，人们研讨较多的是机器人运动学跟动力学的并行算法及其实现.1982年J.Y.S.Luh初次提出机器人动力学并行处理问题，那是因为枢纽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，计较十分复杂，进步机器人动力学算法计算速度也为实现庞大的控制算法如：计较力矩法、非线性前馈法、自适应控制法等打下基础。开辟并行算法的道路之一就是改革串行算法，使之并行化，然后将算法映射到并行布局。普通有两种方法，一是思量给定的并行处理器布局，依据处理器布局所撑持的计较模子，开辟算法的并行性;二是起首开辟算法的并行性，然后计划撑持该算法的并行处理器布局，以达到最佳并行服从。

跟着机器人控制技术的开展，针对布局封锁的机器人控制器的缺陷，开辟“存在开放式布局的模块化、标准化机器人控制器”是以后机器人控制器的一个开展标的目的。近几年，日本、美国跟欧洲一些国度皆正在开辟存在开放式布局的机器人控制器，如日本安川公司基于PC开辟的存在开放式布局、收集功用的机器人控制器，我国863筹划智能机器人主题也已对这方面的研讨立项。

开放式布局机器人控制器是指：控制器计划的各个条理对用户开放，用户可以便利的扩展跟改善其机能，其次要思惟是：

应用基于非封闭式计算机平台的开辟体系，无效应用尺度计算机平台的硬、硬件资源为控制器扩展创造条件。

应用尺度的操作系统，采取尺度操作系统跟节制语言，从而可以转变各类公用机器人语言并存且互不兼容的局势。

采取尺度总线结构，使得为扩展控制器机能而必需的硬件，如各类传感器，I/O板、运动控制板可以很简单的集成到本体系。

应用网络通讯，实现资源共享或近程通信。现阶段，简直一切的控制器皆不收集功用，应用网络通讯功用可以进步体系变更的柔性，咱们可以根据上述思惟计划存在开放式布局的机器人控制器，并且计划进程中要尽量做到模块化。模块化是体系计划跟树立的一种古代方式，按模块化方式计划，体系由多种功能模块构成，各模块完全而单一，如许树立起来的体系，不只机能好、开辟周期短并且本钱较低。模块化借使体系开放，容易点窜、重构跟增添设置功用。