經(jīng)濟時(shí)代的發(fā)展，效率和質(zhì)量是企業(yè)兩個(gè)重要的核心競爭力，機器人自動(dòng)化從傳統機械系統發(fā)展起來(lái)，滿(mǎn)足工廠(chǎng)生產(chǎn)的批量化和柔性化要求，能有效幫助企業(yè)提高效率和生產(chǎn)質(zhì)量。那么，機器人控制系統有什么特點(diǎn)？設計有什么要求？以下幾點(diǎn)一起來(lái)看看。

　　1、機器人控制系統本質(zhì)上是一個(gè)非線(xiàn)性系統。引起機器人非線(xiàn)性因素很多，機器人的結構、傳動(dòng)件、驅動(dòng)元件等都會(huì )引起系統的非線(xiàn)性。

　　2、機器人控制系統是由多關(guān)節組成的一個(gè)多變量控制系統，且各關(guān)節間具有耦合作用。具體表現為某一個(gè)關(guān)節的運動(dòng)，會(huì )對其他關(guān)節產(chǎn)生動(dòng)力效應，每一個(gè)關(guān)節都要受到其他關(guān)節運動(dòng)所產(chǎn)生的擾動(dòng)。因此工業(yè)機器人的控制中經(jīng)常使用前饋、補償、解耦和自適應等復雜控制技術(shù)。

　　3、機器人系統是一個(gè)時(shí)變系統，其動(dòng)力學(xué)參數隨著(zhù)關(guān)節運動(dòng)位置的變化而變化。

　　4、較高級的機器人要求對環(huán)境條件、控制指令進(jìn)行測定和分析，采用計算機建立龐大的信息庫，用人工智能的方法進(jìn)行控制、決策、管理和操作，按照給定的要求，自動(dòng)選擇最佳控制規律。

　　從使用的角度講，機器人是一種特殊的自動(dòng)化設備，對其控制有如下要求：

　　1、多軸運動(dòng)的協(xié)調控制，以產(chǎn)生要求的工作軌跡。因為機器人的手部的運動(dòng)是所有關(guān)節運動(dòng)的合成運動(dòng)，要使手部按照規定的規律運動(dòng)，就必須很好地控制各關(guān)節協(xié)調動(dòng)作，包括運動(dòng)軌跡、動(dòng)作時(shí)序的協(xié)調。

　　2、較高的位置精度，很大的調速范圍。除直角坐標式機器人外，機器人關(guān)節上的位置檢測元件通常安裝在各自的驅動(dòng)軸上，構成位置半閉環(huán)系統。此外，由于存在開(kāi)式鏈傳動(dòng)機構的間隙等，使得機器人總的位置精準度降低，與數控機床比，約降低一個(gè)數量級。但機器人的調速范圍很大，通常超過(guò)幾千。這是由于工作時(shí)，機器人可能以極低的作業(yè)速度加工工件；空行程時(shí)，為提高效率，又能以極高的速度移動(dòng)。

　　3、系統的靜差率要小，即要求系統具有較好的剛性。這是因為機器人工作時(shí)要求運動(dòng)平穩，不受外力干擾，若靜差率大將形成機器人的位置誤差。

　　4、位置無(wú)超調，動(dòng)態(tài)響應快。避免與工件發(fā)生碰撞，在保證系統適當響應能力的前提下增加系統的阻尼。

　　5、需采用加減速控制。大多數機器人具有開(kāi)鏈式結構，其機械剛度很低，過(guò)大的加減速度會(huì )影響其運動(dòng)平穩性，運動(dòng)啟停時(shí)應有加減速裝置。通常采用勻加減速指令來(lái)實(shí)現。

　　6、各關(guān)節的速度誤差系數應盡量一致。機器人手臂在空間移動(dòng)，是各關(guān)節聯(lián)合運動(dòng)的結果，尤其是當要求沿空間直線(xiàn)或圓弧運動(dòng)時(shí)。即使系統有跟蹤誤差，仍應要求各軸關(guān)節伺服系統的速度放大系數盡可能一致，而且在不影響穩定性的前提下，盡量取較大的數值。

　　7、從操作的角度看，要求控制系統具有良好的人機界面，盡量降低對操作者的要求。因此，在大部分的情況下，要求控制器的設計人員完成底層伺服控制器設計的同時(shí)，還要完成規劃算法，而把任務(wù)的描述設計成簡(jiǎn)單的語(yǔ)言格式由用戶(hù)完成。

　　8、從系統的成本角度看，要求盡可能地降低系統的硬件成本，更多的采用軟件伺服的方法來(lái)完善控制系統的性能。
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