Page 48 - 工业机器人控制技术研究

R 工业机器人控制技术研究
esearch on Control Technology of Industrial Robot

术，使机器人对周围环境的信息采集更为准确与全面，为机器人运动规划提供保
障和支持，是实现多机器人协同作业的智能化、自主化的前提和基础。
（5）机器人运动规划的关键技术及难点

机器人的运动规划是中国和其他国家学者研究热点，也是工业机器人技术的
难点，运动规划方法的好坏直接影响了工业机器人的工作效率和性能。机器人运
动规划的关键技术与难点有以下三点：一是运动规划算法，运动规划的核心就是
算法，优秀的运动规划算法，能够大大降低规划的时间，减少外部噪声干扰，提

高运动规划的时间与效率；二是传感器技术，机器人进行运动规划之前需要对周
围环境进行感知，判断工作环境中的障碍物位置、末端执行机构位姿等信息，就
需要通过传感器来实现信息的采集工作，传感器性能的好坏，直接影响了采集信
息的准确度，会影响运动规划的结果，是运动规划的基础；三是实时通信技术，

多机器人协同运动规划对通信的实时性要求很高，内部机器人之间的通信、机器
人与处理器的通信、传感器与处理器的通信等，都会影响运动规划的速度与效率，
低延迟、高速率的通信是实现多机器人协同作业的基础。在多机器人协同问题的
研究上，中国有多机器人避障 MPF 算法、基于人工势场法的多机器人协同避障

方法、EKF-SLAM 算法、改进蚁群算法等方法，在降低避障规划时间的同时，
也提高了多机器人避障能力与效率，使得多机器人的路径规划能力、运动精度控
制、协同作业效率等都有了较大的提高。国际上则是提出了多机器人协同 CCPP
算法、基于区块链的多机器人协作边缘知识推理方法、基于或普菲尔德神经网络

的多机器人覆盖协作方法、多机械人分层共享控制方法等不同的控制方法，在提
高多机器人协作的同时，也大大提高了多机器人生产效率。
4. 机器人运动控制
码垛机器人能否稳定运行与码垛机器人的运动控制有很大的关系，机器人运

动控制技术是指为使机器人完成各种任务和动作所执行的控制手段，是工业机器
人的核心技术，依据机器人控制部位的不同，可以分为位姿与轨迹控制、末端执
行机构抓取控制两大类。
机器人位姿是指末端执行机构相对于基座的位置和姿态，机器人轨迹一般

指的是机器人各关节与末端执行机构的运动轨迹。机器人位姿与轨迹控制是保证
机器人按照程序完成预定动作的基础。常用的方法有模型控制法、模糊控制法、
PID 控制法、鲁棒控制法和反演控制法等。

40