运动控制加速器在机器人中的应用

📚 共计 30 章节
01
运动控制加速器概述
什么是运动控制加速器、为什么需要它、与传统控制器的区别
概念对比
02
机器人运动学基础
坐标变换、齐次矩阵、正运动学与逆运动学简介
矩阵坐标
03
轨迹规划入门
梯形速度曲线、S形曲线、多项式插值
速度曲线插值
04
加速器硬件架构
FPGA与ASIC方案对比、流水线设计、并行计算单元
硬件FPGA
05
脉冲与方向控制
步进电机驱动原理、脉冲生成逻辑、方向信号时序
步进时序
06
闭环控制接口
编码器接口、ABZ信号处理、霍尔传感器融合
编码器融合
07
电流环与速度环
PID控制原理、电流采样、速度估算方法
PID估算
08
位置环与电子齿轮
位置指令跟踪、电子齿轮比计算、多轴同步
同步齿轮
09
加减速算法实现
梯形加减速、S形加减速、Jerk控制
算法Jerk
10
前瞻算法
速度前瞻、拐角减速、路径平滑
前瞻平滑
11
多轴插补
直线插补、圆弧插补、B样条插补
插补样条
12
坐标系变换加速
旋转矩阵、欧拉角、四元数硬件加速
变换四元数
13
实时以太网协议
EtherCAT、PROFINET、Powerlink 在加速器中的实现
以太网实时
14
安全功能集成
急停、限位、软限位、STO(安全转矩关闭)
安全STO
15
参数自整定
惯量辨识、摩擦补偿、自动PID调参
自整定辨识
16
振动抑制
陷波滤波器、低通滤波器、加速度反馈
滤波抑制
17
龙门同步控制
主从模式、交叉耦合控制、偏差补偿
龙门同步
18
力控与柔顺控制
阻抗控制、力位混合控制、碰撞检测
力控柔顺
19
移动机器人运动控制
差速驱动、全向轮、麦克纳姆轮解算
移动全向
20
机械臂控制
DH参数、逆解加速、奇异点规避
机械臂逆解
21
SCARA机器人控制
结构特点、专用指令集、高速拾放
SCARA拾放
22
Delta机器人控制
并联机构运动学、高速抓取、视觉引导
Delta并联
23
AGV/AMR导航控制
激光SLAM、路径跟踪、运动学模型
AGVSLAM
24
人形机器人控制
ZMP稳定、步态规划、全身力矩控制
人形步态
25
外骨骼机器人控制
助力算法、人体意图识别、安全策略
外骨骼助力
26
协作机器人控制
力矩传感器、拖动示教、碰撞停止
协作示教
27
数字孪生与仿真
虚拟调试、硬件在环(HIL)、模型预测控制
孪生HIL
28
性能测试与标定
带宽测试、阶跃响应、轨迹精度测量
测试标定
29
故障诊断与维护
状态监测、故障码解析、日志分析
诊断维护
30
未来趋势
AI与运动控制融合、云边协同、开放架构
AI云边