9、机器人控制器：原理、类型与应用解析

机器人控制器：原理、类型与应用解析

1. 引言

在当今科技飞速发展的时代，机器人已经广泛应用于各个领域，从工业制造到教育科研，机器人的身影无处不在。而机器人控制器作为机器人的“大脑”，对机器人的精确控制和高效运行起着至关重要的作用。本文将深入探讨机器人控制器的相关知识，包括其与微型计算机的控制方式、分布式控制的优势及实现步骤，以及几种常见机器人控制器的特点和工作原理。

2. 微型计算机控制机器人

2.1 小型桌面机器人的控制

小型桌面机器人通常可由个人计算机或袖珍计算器控制，这类机器人多用于实验和教育场景。多数小型桌面机器人采用步进电机，以开环模式运行。控制器会命令执行器旋转指定的步数，而无需编码器提供位置反馈。

2.2 RS - 232C 接口

RS - 232C 接口是计算机控制机器人中常用的串行接口，数据位逐位依次传输。它通常配置在 25 针连接器中，即常见的 DD - 25 连接器。

2.3 机器人与微型计算机的接口

机器人与微型计算机之间的接口常由插入微型计算机的接口卡组成。该卡将计算机的并行数据转换为机器人所需的串行数据，并处理传输和就绪握手信号。控制器卡的设计通常基于 NMOS 芯片，如 Intel 8748，它包含 CPU、EPROM 和 RAM。计算机以 ASCII 字符形式向手臂关节发送命令，这些操作码字符后可能跟随代表操作数据的数字。

2.4 并行 ASCII 接口

部分机器人使用并行 ASCII 接口控制步进电机驱动器的步进速率，有两种可能的接口：
- 逐步接口：每个通道每步操作一个字符。