IC646NSL010常規(guī)

從運(yùn)動(dòng)控制器看運(yùn)動(dòng)控制

運(yùn)動(dòng)控制的出現(xiàn)更加促進(jìn)機(jī)電控制的解決方案，比如以前凸輪和齒輪都需要機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在可以使用電子凸輪、電子齒輪來實(shí)現(xiàn)，消除了機(jī)械實(shí)現(xiàn)過程的回程、摩擦和磨損等。

成熟的運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品不僅僅需要提供路徑規(guī)劃、前瞻控制、運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)、插補(bǔ)、運(yùn)動(dòng)學(xué)正逆解和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的指令輸出等，還需要具備工程配置軟件（如SIMOTION的SCOUT）、語(yǔ)法解釋器（不僅是指自己的語(yǔ)言，而且包括IEC-61131-3的PLC語(yǔ)言支持）、簡(jiǎn)單的PLC功能、PID控制算法實(shí)現(xiàn)、HMI交互接口、故障診斷接口，高級(jí)的運(yùn)動(dòng)控制器還能夠?qū)崿F(xiàn)安全控制等。

就運(yùn)動(dòng)控制器來說，隨著行業(yè)應(yīng)用的擴(kuò)展，中國(guó)運(yùn)動(dòng)控制市場(chǎng)逐漸成熟，在機(jī)床、雕刻機(jī)、半導(dǎo)體、工業(yè)機(jī)器人、EMS、物料搬運(yùn)等多數(shù)下游機(jī)械行業(yè)均取得不錯(cuò)的發(fā)展。尤其在鋰電池、工業(yè)機(jī)器人、半導(dǎo)體、EMS等行業(yè)，歐美和日本運(yùn)動(dòng)控制廠商表現(xiàn)突出，擁有較強(qiáng)的綜合競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

由于運(yùn)動(dòng)控制的目標(biāo)，是要完成生產(chǎn)線流程制造產(chǎn)品，在中間的運(yùn)動(dòng)控制過程，其實(shí)并不是重要，反而是如何能正確實(shí)時(shí)的達(dá)到要求，才是重要的功能；加上現(xiàn)在各種產(chǎn)品精細(xì)度要求愈來愈高，對(duì)制程要求也愈來愈嚴(yán)苛，而運(yùn)動(dòng)控制講究實(shí)時(shí)與精準(zhǔn)，要達(dá)到化，就得整合各種相關(guān)技術(shù)，這樣的整合被視為難度的控制技術(shù)。

控制器在一段時(shí)間內(nèi)仍將是工業(yè)機(jī)器人行業(yè)主要的運(yùn)動(dòng)控制器類型。半導(dǎo)體行業(yè)PC-based運(yùn)動(dòng)控制市場(chǎng)發(fā)展穩(wěn)定，增速在17%左右。物流行業(yè)對(duì)機(jī)器視覺功能的需求增加，導(dǎo)致PC-based比例也逐步增加。在傳統(tǒng)印刷機(jī)械上仍然以PLC運(yùn)動(dòng)控制器為主，PC-based運(yùn)動(dòng)控制器的應(yīng)用剛剛起步，在新興的數(shù)碼印刷機(jī)械上使用較多，未來將小幅增長(zhǎng)。

ROS（Robot OperatingSystem）是開源的機(jī)器人系統(tǒng)平臺(tái)。使用這個(gè)之后，機(jī)器人就可以看見東西、測(cè)繪、導(dǎo)航，或是以的算法作用于周圍的環(huán)境當(dāng)中。假如想要制造復(fù)雜的機(jī)器人，已經(jīng)準(zhǔn)備好的ROS程序代碼就能派上用場(chǎng)。ROS能在低限度下運(yùn)用。這可以透過Raspberry Pi等級(jí)的計(jì)算機(jī)安裝。

做為ROS的入門篇我們來看看如何控制伺服機(jī)。伺服機(jī)的缺點(diǎn)是會(huì)盡快遵照指令運(yùn)轉(zhuǎn)，因此頭部常常會(huì)突然活動(dòng)，以至于失去平衡。不過使用ROS之后，就可以進(jìn)行正弦曲線運(yùn)動(dòng)，讓機(jī)器人保持穩(wěn)定。由于可以在ROS當(dāng)中進(jìn)行這項(xiàng)操作，因此無(wú)須改寫控制用的程序代碼。另外，連接伺服機(jī)和ROS的程序代碼，以及伺服機(jī)的硬件都無(wú)須變更。再者，程序代碼還可以任意使用。

ROS很適合用在Ubuntu或Debian上，無(wú)須編譯。建置時(shí)要在Linux機(jī)器上執(zhí)行Ubuntu，使用業(yè)余用伺服機(jī)、Arduino和普通的導(dǎo)線。ROS要在Ubuntu機(jī)器上啟動(dòng)，訊息則透過USB傳送到Arduino。只要安裝二進(jìn)制的ROS套件，就會(huì)在主控臺(tái)程序（像是gnome-terminal或konsole）追加以下指令，這樣Arduino系統(tǒng)就能辨識(shí)ROS函式庫(kù)。

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