機器人通用平臺制作與測試詳解的論述

侯勝琦 郭銳* 沈陽工學院信息與控制學院

1 機器人的產生與發展

機器人的誕生和機器人學的建立及發展，是20世紀自動控制領域最具說服力的成就，是20世紀人類科學技術進步的重大成果。現在全世界已經有100萬臺機器人，銷售額每年增加20%及以上。機器人技術和工業得到了前所未有的發展。機器人技術是現代科學與技術交叉和綜合的體現，先進機器人的發展代表著國家綜合科技實力和水平，因此目前許多國家都已經把機器人技術列入本國21世紀高科技發展計劃隨著機器人應用領域的不斷擴大，機器人已從傳統的制造業進入人類的工作和生活領域，另外，隨著需求范圍的擴大，機器人結構和形態的發展呈現多樣化。高端系統具有明顯的仿生和智能特征，其性能不斷提高，功能不斷擴展和完善；各種機器人系統便逐步向具有更高智能和更密切與人類社會融洽的方向發展。

1.1 全國大學生機器人競賽

全國大學生機器人大賽（Robocon）是“亞太大學生機器人大賽”的國內選拔賽，該項賽事是亞洲廣播聯合會（ABU）在2002年發起的一個大學生機器人創意和制作比賽。比賽每年發布一個新規則，需要參賽者綜合運用機械，電子，控制等技術手段完成規則設置的任務。

作為高技術門檻的機器人競賽平臺，自2002年來，全國大學生機器人大賽已經成功舉辦了15屆，國內先后有百余所院校踴躍參加。中國代表隊在ABU年度總決賽中獲5次亞太冠軍。

1.2 智能遙控小車的設計

智能遙控車地目的主要突出在智能與遙控上，遙控意思明顯就是通過某種控制手段使得小車能夠實現由控制者控制前進后退等操作；智能可以體現為功能上的智能化。本作的目的是實現控制小車移動時對前方所存在的威脅進行報警提醒。

程序流程圖

小車實物圖

2 機器人的控制系統

本系統的結構由機器人系統和PLC控制系統組成，采用CCLink分散型I/O控制方案。PLC完成機器人的用戶程序控制和現場總線信號采集。PLC對機器人的控制屬于自動控制，通過PLC實現不同條件時對機器人不同用戶程序的調用與控制，實現同一臺機器人完成不同工作的柔性化控制。同時機器人程序運行過程中，PLC對機器人的特定段進行分段控制，對進入特定運動區域進行信號互鎖與禁止保護，同時PLC處理采集機器人和外圍設備信號反映到人機交互界面，供現場操作人員判斷機器人的運行狀態和故障處理

3 PLC的發展

在PLC出現之前，機械控制及工業生產控制是用工業繼電器實現的，在一個復雜的系統中，可能要使用成百上千個各式各樣的繼電器，接線，安裝的工作量很大。隨著微處理技術的發展，PLC也得到了迅速發展，其技術和產品日趨完善，它不僅以其良好的性能滿足了工業生產的廣泛需要，而且將通信技術和信息處理技術融為一體，是其功能更加完備。目前，為了適應大中小型企業的不同需求，進一步擴大了PLC在工業自動化領域的應用范圍，PLC正在朝著兩個方向發展：其一是小型PLC向體積縮小，功能增強，速度加快，價格低廉的方向發展，使之能更加廣泛地取代電氣控制，其二是大中型PLC向大容量，高可靠性，多功能，網絡化的方向發展，使之能對大規模，復雜系統進行綜合性的自動控制。

6 總結

上文對于基于機器人控制系統以及PLC做了簡單的介紹，隨著機器人自動化技術的發展，PLC技術在控制中做到了很大的應用，今后實際工作中也要非常重視這一領域。