集微網(wǎng)消息，據(jù)6月26日新加坡《聯(lián)合早報》26日報道，英國牛津經(jīng)濟(jì)研究所發(fā)表報告稱，預(yù)計到2030年，全球約2000萬個制造業(yè)崗位將被機器人取代。貧富差距將進(jìn)一步拉大，但整體經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出將提高。
機器人這么厲害，那么你知道機器人的控制原理嗎？今天我們就一起來了解一項abb公司關(guān)于機器人控制的專利。abb公司作為全球電力和自動化技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)，致力于為工業(yè)、能源、電力、交通和建筑行業(yè)客戶提供解決方案，幫助客戶提高生產(chǎn)效率。
其實早在16年10月12日，abb就申請了一項名為“用于控制機器人的系統(tǒng)和方法”的發(fā)明專利（申請?zhí)枮椋?01680089164.3），申請人為abb瑞士股份有限公司。
根據(jù)目前公開的專利申請文件，讓我們一起來了解一下你所不知道的機器人控制方法吧
如上圖所示為用于控制機器人的系統(tǒng)框圖，整個系統(tǒng)包括可編程控制器（plc），plc被配置為基于有限狀態(tài)機來定義機器人的多個狀態(tài)和相關(guān)聯(lián)的多個操作以及多個狀態(tài)之間的切換。
這里的fsm包括至少兩個新狀態(tài)：初始狀態(tài)和校準(zhǔn)狀態(tài)。添加了初始狀態(tài)可以使得自測程序能夠檢查機器人的部件是否能夠正確地操作，并且校準(zhǔn)狀態(tài)被配置用于校準(zhǔn)機器人。
這兩種狀態(tài)都是非常有用的，例如機器人由于某種原因不能啟動，則初始狀態(tài)可以向用戶提供包含重要消息的信號，從而有助于機器人系統(tǒng)的故障排除或維護(hù)。此外校準(zhǔn)狀態(tài)可以額外地檢查機器人是否已經(jīng)被校準(zhǔn)。利用這兩個新引入的狀態(tài)與其他狀態(tài)以及相關(guān)聯(lián)的切換條件和功能模塊，這種機器人專用的fsm設(shè)計將實現(xiàn)改進(jìn)的機器人移動控制。
如上圖是用于控制機器人的fsm示意圖，其中列出了機器人所有的狀態(tài)，我們將從這些狀態(tài)來講述機器人是如何執(zhí)行指令的。除了初始狀態(tài)和校準(zhǔn)狀態(tài)之外，fsm還包括了幾個另外的狀態(tài)，包括：禁用狀態(tài)、待機狀態(tài)、移動狀態(tài)、停止?fàn)顟B(tài)和錯誤狀態(tài)。如果滿足特定的切換條件，則機器人將相應(yīng)地再fsm內(nèi)的不同狀態(tài)之間切換。
在初始狀態(tài)中，plc被配置為初始化機器人以啟用自測程序。此外，如果確定自測程序成功，也就是機器人的自動啟動準(zhǔn)備就緒，則plc被配置為將機器人從初始狀態(tài)轉(zhuǎn)換到校準(zhǔn)狀態(tài)。
當(dāng)機器人處于校準(zhǔn)狀態(tài)時，如果確定校準(zhǔn)完成，則plc進(jìn)一步被配置為將機器人從校準(zhǔn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換到禁用狀態(tài)。當(dāng)機器人處于禁用狀態(tài)時，如果接收到坐標(biāo)指令，則plc進(jìn)一步被配置為將機器人保持在禁用狀態(tài)并且激活機器人以促使定義針對機器人系統(tǒng)的坐標(biāo)系。該坐標(biāo)系對于大多數(shù)機器人尤其是工業(yè)機器人時必不可少的，可以通過這個坐標(biāo)系更加完美的控制機器人。
當(dāng)機器人處于移動狀態(tài)時，如果接收到點動指令，則plc進(jìn)一步被配置為將機器人保持在移動狀態(tài)并且激活機器人以點動。當(dāng)機器人處于移動狀態(tài)時，如果接收到停止指令，則plc進(jìn)一步被配置為將機器人從移動狀態(tài)轉(zhuǎn)換到停止?fàn)顟B(tài)以停止機器人的任何移動。
在這些操作中，停止指令可以被進(jìn)一步被分類為不同類型。例如：停止指令可以包括被配置為在檢測到錯誤時停止機器人的移動的第一停止指令。停止指令還可以包括被配置為停止機器人的移動并同時根據(jù)需要斷開對機器人的電力供應(yīng)。
上圖定義了用于控制機器人的方法的流程圖，而上述的具體的細(xì)節(jié)則包含在這些流程中。首先基于plc中的fsm來定義機器人的多個狀態(tài)和相關(guān)聯(lián)的多個操作以及多個狀態(tài)之間的切換條件。如果滿足條件，則機器人在不同的狀態(tài)之間切換。
在某些時候，使機器人在不同狀態(tài)之間切換包括在初始狀態(tài)中初始化機器人以啟用自測試程序。狀態(tài)切換還包括如果確定自測程序成功，則將機器人從初始狀態(tài)轉(zhuǎn)換到校準(zhǔn)狀態(tài)。
看到這里相信你對于機器人的控制方法應(yīng)該有了更加具體的了解，機器人對于人們的生產(chǎn)和生活自從工業(yè)時代就一直產(chǎn)生著深遠(yuǎn)的影響，那么對于即將到來的人工智能時代，相信也必將會帶來一輪新的創(chuàng)新和創(chuàng)造，我們將持續(xù)關(guān)注！
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