Sustav je važan dio industrijskog robota, njegova je uloga jednaka ljudskom mozgu. Imati-funkcionalan, osjetljiv i pouzdan sustav upravljanja ključ je za koordinirano djelovanje industrijskih robota i opreme te zajedničko izvršavanje operativnih zadataka. Upravljački sustav industrijskih robota općenito se sastoji od dva dijela: upravljanja vlastitim kretanjem i koordiniranog upravljanja industrijskim robotima i perifernom opremom.
1. Karakteristike upravljačkog sustava industrijskog robota, robot strukturalno gledano pripada svemirskom otvorenom lančanom mehanizmu, u kojem je kretanje svakog zgloba neovisno, kako bi se postigla krajnja točka putanje kretanja, potreba za više-koordinacijom pokreta zglobova, njegov sustav upravljanja je mnogo složeniji od običnog sustava upravljanja.
Karakteristike sustava upravljanja robotom su sljedeće: upravljanje robotom usko je povezano s kinematikom i dinamikom mehanizma. Stanje šake i stopala robota može se opisati u različitim koordinatama, a referentni koordinatni sustav treba odabrati prema specifičnim potrebama i izvršiti odgovarajuće transformacije koordinata. Često su potrebna rješenja za prednju i obrnutu kinematiku, uz učinke inercijskih sila, vanjskih sila (uključujući gravitaciju) i centripetalnih sila.
Čak i jednostavan robot zahtijeva najmanje 3 do 5 stupnjeva slobode, a složeniji roboti zahtijevaju desetke ili čak desetke stupnjeva slobode. Svaki stupanj slobode tipično sadrži servo mehanizam koji mora biti koordiniran kako bi formirao viševarijabilni kontrolni sustav. Pomoću računala ostvariti koordinirano upravljanje više neovisnih servo sustava i robota u skladu s voljom ljudskog djelovanja, pa čak i dati robotu određenu "inteligenciju" zadatka. Stoga sustav upravljanja robotom mora biti računalni sustav upravljanja. U isto vrijeme, računalni softver ima težak zadatak.
Kako je opis stanja i kretanja robota nelinearni matematički model, promjenom stanja i vanjske sile mijenjaju se i njegovi parametri, a postoji i sprega između varijabli. Stoga nije dovoljno koristiti samo zatvaranje položaja, već se također mora koristiti zatvaranje brzine pa čak i ubrzanja. U sustavu se često koriste gravitacijska kompenzacija,-naprijed, odvajanje ili adaptivno upravljanje.
Budući da se pokreti robota često mogu postići na različite načine i putanje, postoji problem "optimizacije". Za naprednije robote može se koristiti umjetna inteligencija, korištenjem računala za izgradnju goleme baze podataka, uz pomoć baze informacija za kontrolu,-donošenje odluka, upravljanje i rad.
Prema senzoru i metodama prepoznavanja uzoraka za dobivanje objekta i okoline radnih uvjeta, prema zahtjevima danih pokazatelja, automatski odabire najbolji zakon upravljanja. Ukratko, sustav upravljanja robota je spregnuti, nelinearni viševarijabilni sustav upravljanja usko povezan s principima kinematike i dinamike. Zbog svojih posebnih karakteristika, niti klasična teorija upravljanja niti moderna teorija upravljanja ne mogu se kopirati i koristiti. Do sada teorija upravljanja robotom nije potpuna i dovoljno sustavna.
2. Glavne funkcije sustava upravljanja industrijskim robotom, položaj gibanja, položaj i putanja industrijskog robota u radnom prostoru, redoslijed rada i vrijeme radnje i druge stavke Upravljanje industrijskim robotom u radnom prostoru, položaj i putanja, redoslijed operacija i vrijeme radnje i druge stavke glavna je zadaća sustava upravljanja industrijskim robotom, a upravljanje nekim od ovih stavki vrlo je složeno.
Od čega se sastoji kontroler robota i kako ostvaruje upravljanje
Funkcija reprodukcije demonstracije. Funkcija reprodukcije podučavanja znači da se upravljački sustav može podučiti pomoću kutije za učenje ili ručno da podučava industrijskog robota redoslijed pokreta, brzinu kretanja, poziciju i druge informacije na određeni način unaprijed, a memorijski uređaj industrijskog robota automatski će zabilježiti proces podučavanja operacije u memoriji, a kada je potrebno reproducirati operaciju, može se izvršiti ponovno reproduciranje sadržaja pohranjenog u memoriji. Ako trebate promijeniti sadržaj operacije, trebate ga samo ponovno naučiti. Funkcija kontrole pokreta. Funkcija kontrole kretanja odnosi se na kontrolu položaja, brzine, ubrzanja i drugih stavki krajnjeg manipulatora industrijskog robota.
3. Sastav upravljačkog sustava, sustav upravljanja industrijskim robotom sastoji se od odgovarajućeg hardvera i softvera. Hardver uglavnom uključuje sljedeće dijelove: senzorski uređaj može se podijeliti na unutarnje senzore i vanjske senzore. Prvi se koristi za osjetilo vlastitog stanja, njegova uloga je detektirati položaj, brzinu i ubrzanje zglobova industrijskog robota; potonji se koristi za osjetilo radne okoline i stanja radnog predmeta, vanjski senzori uključuju vizualne senzore, senzore sile, taktilne, slušne senzore, senzore klizanja i druge senzore.
Upravljački uređaj općenito se sastoji od mikro ili malog računala i odgovarajućeg sučelja. Njegova se uloga koristi za obradu raznih senzorskih informacija, implementaciju upravljačkog softvera i proizvodnju kontrolnih uputa. Zajednički servo pogonski dio. Glavna uloga ovog dijela temelji se na uputama kontrolnog uređaja, u skladu sa zahtjevima zadatka za pokretanje pokreta zgloba. Upravljački softver sastoji se od algoritama za planiranje putanje gibanja i algoritama zajedničkog servo upravljanja i odgovarajućih akcijskih programa. Može koristiti sve pripreme programskih jezika, ali glavni tok softvera za upravljanje industrijskim robotima formiran je modularizacijom-jezika opće namjene i pripremom posebnog industrijskog jezika.
4. Naziv i uloga svake komponente upravljačkog sustava industrijskog robota, upravljačko računalo je upravljački sustav organizacije naredbe za raspoređivanje, općenito koristeći mikroračunalo ili mikroprocesor. Uloga nastavne kutije je dovršiti putanju robota za podučavanje, postavljanje parametara i cjelokupnu interakciju čovjeka-stroja, ima neovisnu CPU i jedinicu za pohranu, serijsku komunikaciju s glavnim računalom za postizanje informacijske interakcije. Operacijska ploča sastoji se od raznih tipki za rad i indikatorskih svjetala statusa, a njezina je funkcija dovršiti osnovne radnje funkcija.
Memorija tvrdog diska i diskete jednaka je memoriji za pohranjivanje programa rada robota. Digitalni i analogni ulaz/izlaz. Funkcija ovog dijela je ostvariti ulaznu ili izlaznu funkciju raznih statusnih i upravljačkih naredbi. Sučelje pisača služi za bilježenje raznih informacija koje je potrebno ispisati. Senzorsko sučelje koristi se za automatsko otkrivanje informacija kako bi se ostvarila gipka kontrola robota, općenito za senzore sile, dodira i vida.
Uloga kontrolera osi je dovršiti kontrolu položaja zglobova robota, brzine i ubrzanja. Kontrola pomoćne opreme koristi se za kontrolu pomoćne opreme koja surađuje s robotom, kao što su varijatori ručnih kandži. Komunikacijsko sučelje koristi se za realizaciju razmjene informacija između robota i drugih uređaja, općenito serijsko sučelje, paralelno sučelje i tako dalje. Mrežno sučelje uključuje Ethernet sučelje i Fieldbus sučelje.
Kroz Ethernet sučelje može se ostvariti višestruka ili jedna robotska izravna komunikacija s računalom, brzina prijenosa podataka može doseći 10Mb/s, a može biti izravno na računalu s Windows95 ili Windows nt knjižničnim funkcijama za programiranje aplikacija, podrška za TCP/P komunikacijske protokole, ali i putem Ethernet sučelja bit će učitani u podatke i programe svakog kontrolera robota. Fieldbus sučelje podržava razne popularne fieldbus specifikacije, kao što su Device net, ABRemote I/O, Interbus-s, profibus-DP, M-NET i tako dalje.