運動控制技術(shù)是推動新的技術(shù)革命和新的產(chǎn)業(yè)革命的關(guān)鍵技術(shù),運動控制技術(shù)能夠快速發(fā)展有兩大主因:其一是因為計算機(jī)、數(shù)字信號處理器、自動控制和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。其二是有龐大的市場需求。基于網(wǎng)絡(luò)的開放式結(jié)構(gòu)和嵌入式結(jié)構(gòu)的通用運動控制器逐步成為自動化控制領(lǐng)域里的主導(dǎo)產(chǎn)品之一。作為現(xiàn)代化設(shè)備的核心控制部件,機(jī)械手控制器的開放性、可靠性是衡量其是否能快速發(fā)展的關(guān)鍵。高速、高精度始終是運動控制技術(shù)追求的目標(biāo)。充分利用DSP的計算能力,進(jìn)行復(fù)雜的運動規(guī)劃、高速實時多軸插補(bǔ)、誤差補(bǔ)償及更復(fù)雜的運動學(xué)、動力學(xué)計算,使得運動控制精度更高,速度更快,運動更加平穩(wěn)。充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、FPGA技術(shù)等,使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更加合理和開放,通過網(wǎng)絡(luò)連接方式減少系統(tǒng)的連線,提高系統(tǒng)的實用性和可靠性。機(jī)械手控制器產(chǎn)品今后的發(fā)展基本上沿著上述兩個方向走,但是專業(yè)化、個性化的運動控制器將是一個新的發(fā)展方向。
機(jī)械手控制器的發(fā)展趨勢向多軸化、網(wǎng)絡(luò)化、開放式、智能化、可重構(gòu)型等方向發(fā)展。
1) 多軸化機(jī)械手控制器。其內(nèi)部存在PLC模塊與MC (運動控制器)模塊,可以實現(xiàn)高精度的工作,同時多軸化可以使其控制的內(nèi)容更加豐富。多軸化運動控制系統(tǒng), 已廣泛應(yīng)用于包裝、印刷、切割、數(shù)控機(jī)床、自動化倉庫等領(lǐng)域。
2) 網(wǎng)絡(luò)化機(jī)械手控制器。控制器的網(wǎng)絡(luò)化體現(xiàn)在兩個方面,一是運動控制器通過以太網(wǎng)技術(shù)與工控機(jī)或其他設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連。另外,機(jī)械手控制器控制器通過網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)與驅(qū)動器或現(xiàn)場設(shè)備之間進(jìn)行交互數(shù)據(jù)和通信。
3) 開放式機(jī)械手控制器。開放式機(jī)械手控制器控制器是新一代工業(yè)控制器,它可以應(yīng)用于更廣泛的領(lǐng)域,根據(jù)行業(yè)特點進(jìn)行上位機(jī)的開發(fā),實現(xiàn)上位機(jī)與控制器之間的互連,同時可以把不同廠家的部件集成在同一個平臺上實現(xiàn)無縫集成,從而降低開發(fā)成本。
4) 智能化機(jī)械手控制器。這種類型的控制器具備自適應(yīng)控制功能,例如根據(jù)載荷變化自動調(diào)整控制參數(shù)、自動選擇控制模型、自整定、自動檢測設(shè)備故障、自動修復(fù)等智能化功能。
5) 可重構(gòu)型機(jī)械手控制器。這種類型的運動控制器可根據(jù)用戶對控制器功能的實際需求分別從硬件和軟件方面進(jìn)行快速重構(gòu)。機(jī)械手控制器控制器的硬件可重構(gòu),根據(jù)用戶的實際需求對控制器的硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行動態(tài)調(diào)整;機(jī)械手控制器控制器的軟件可重構(gòu),根據(jù)用戶對控制器的功能模塊的實際需求采用模塊化方式進(jìn)行增加、裁剪、修改和重構(gòu)。