Page 51 - 工业机器人控制技术研究

第一章 工业机器人的发展

业机器人在外部扰动和参数不确定性下的相对跟踪误差。还有自适应 PID 控制，
它吸收了自适应控制与 PID 控制两者的优点。它具备自学习、自适应的能力，能
够自动识别被控过程参数，自动整定控制参数，能够适应被控过程参数的变化，

又有常规 PID 控制器结构简单、鲁棒性强、可靠性高的特点。还有自适应神经网
络控制，可用于工作环境有干扰的情况，可以实现机器人机械臂精确地输出跟踪
并保证机械臂运动与抓取过程的稳定性。
5. 机器人的编程

机器人编程是为使机器人完成某种任务而设置的动作顺序描述，机器人运动
和作业的指令都是由程序进行控制，常见的编程方法有示教编程、离线编程和自
主编程等三种方法。示教编程是目前使用最广泛的编程方式，应用范围较广，示
教编程按照使用辅助工具的不同可以分为在线示教编程、辅助示教编程两大类。

在线示教编程是指由操作人员通过示教盒进行编程的方法，通过示教盒控制
机械手工具末端到达指定的姿态和位置，记录机器人位姿数据并编写机器人运动
指令，完成机器人在正常加工中的轨迹规划、位姿等关节数据信息的采集、记录、
操作简便直观。但在高温、高热、高辐射、水下等恶劣工作环境中，编程人员无

法进入，在线示教编程无法使用，为了解决上述问题，发展出了借助辅助工具进
行在线编程的方法，即辅助示教编程，如激光传感器辅助编程、力觉传感器辅助
示教，通过激光反馈信号或力反馈信号来识别工作环境和障碍物，这些方法能提
高在恶劣环境中在线编程的精度和可行性，也有学者采用激光视觉和力传感辅助

相结合的示教技术，通过激光视觉传感提取特征点作为示教点，再有力传感器进
行辨别，不仅提高了识别精度还加快了生产效率。
在线编程方法编程效率低、需要实际的机器人系统与环境、必须停机状态下
编程、编程质量受编程人员影响较大，已经不适合现在的生产需要。离线编程则

是采用传感器技术和 CAD 技术，建立机器人系统模型，对编程结果进行图形仿
真检测是否可行，最后将生成的代码传递给机器人控制器控制机器人运行；与在
线编程相比，离线编程可以减少机器人停机时间，编程过程较为简单。目前，有
许多学者将工业机器人的离线编程技术与先进制造技术相结合，将可视化软件与

编程软件结合，增加了 VR、AR、CAD/CAM 等技术的应用，实现了立体化、可
视化、虚拟化的编程，能够进行场景的搭建和系统的仿真，提高编程直观性。
与示教编程相比，离线编程具有如下优点：提高了工作安全性，减少中途停

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