對于一個具有高度智能的機器人，它的控制系統(tǒng)實際上包含了“任務規(guī)劃” “動作規(guī)劃”“軌跡規(guī)劃”和基于模型的 “伺服控制”等多個層次，如圖1-7所示。 機器人先要通過人機接口獲取操作者的 指令，指令的形式可以是人的自然語言， 或者是由人發(fā)出的專用的指令語言，也可 以是通過示教工具輸入的示教指令，或者 鍵盤輸入的機器人指令語言以及計算機程
序指令。機器人其次要對控制命令進行解釋理解，把操作者的命令分解為機器人可以實現(xiàn)的 “任務”,這是任務規(guī)劃。然后機器人針對各個任務進行動作分解，這是動作規(guī)劃。為了實現(xiàn)機器人的一系列動作，應該對機器人每個關節(jié)的運動進行設計，即機器人的軌跡規(guī)劃。Z底 層是關節(jié)運動的伺服控制
控制系統(tǒng)的任務是根據(jù)機器人的作業(yè)指令以及從傳感器反饋回來的信號，支配機器人的執(zhí)行機構去完成規(guī)定的運動和功能。如果 機器人不具備信息反饋特征，則為開環(huán)控 制系統(tǒng)；具備信息反饋特征，則為閉環(huán)控 制系統(tǒng)。根據(jù)控制原理可分為程序控制系 統(tǒng)、適應性控制系統(tǒng)和人工智能控制系 統(tǒng)。根據(jù)控制運動的形式可分為點位控制 和連續(xù)軌跡控制。
伺服電機的轉(zhuǎn)動速度、扭矩、反饋信號頻率和額定電壓等參數(shù)是整個機器人控制系統(tǒng)的決定性因素之一;減速機和減速齒輪降低電機的轉(zhuǎn)動速度,加大輸出扭矩
每個關節(jié)都是影響智能接待智能接待機器人整體運動狀態(tài)的因子，所以設計時必須考慮全體的運動特性，并對關節(jié)的運動范圍和運動速度變化做出約束。
為規(guī)劃智能接待仿人機器人的機構設計需求，計算機器人運動過程中各關節(jié)所受的力和力矩、分析動力學穩(wěn)定性和控制規(guī)律，必須建立其動力學模型
串行控制結(jié)構是指機器人的控制算法是由串行計算機來處理;并行處理結(jié)構能滿足機器人控制的實時性要求,實現(xiàn)復雜的計算力矩法、非線性前饋法、自適應控制法
運動控制系統(tǒng)由通信模塊、電源模塊、控制模塊和電機驅(qū)動模塊組成;分別驅(qū)動3個全方位輪，實現(xiàn)3軸聯(lián)動;通過閉環(huán)采集到的電機碼盤信息獲得的3個輪子的速度反饋回PC 機
硬件框圖包括一個以TMS320F2812DSP 為核心的DSP 控制板，一塊配套的功率驅(qū)動板和一臺無刷直流電機；功率驅(qū)動部分的硬件電路，主要由前置驅(qū)動芯片和六個功率MOSEFET 管組成
用來檢測機器人的加速度,括身體的加速度和各關節(jié)角加速度,有時候也作為抑制各關節(jié)機械振動而檢測;根據(jù)原理可分為應變式、壓電式和MEMS 技術等
檢測機器人運動速度,包括身體移動速度和各關節(jié)轉(zhuǎn)動速度等;一般可分為直流式和交流式兩種,直流式測速機的勵磁方式可分為他勵式和永磁式兩種,有帶槽的、空心的、盤式印刷電路等形式
用于機器人運動關節(jié)的零位和極限位置的檢測,零位是機器人關節(jié)運動開始時的位置,零位檢測精度直接影響機器人運動的精確度;位移傳感器一般都安裝在機器人的關節(jié)上，用來檢測機器人各關節(jié)的位移量
大部分輪子是由可變形材料(如橡膠)制成，所以相互作用是接觸面;，假設全方位移動機器人重心不高，因此當機器人加速運動時由重心偏高產(chǎn)生的各輪對地壓力的變化忽略不計
機器人系統(tǒng)的要求確定后，首先要考慮的是選擇多大的電機合適，主要考 慮負載的物理特性，包括負載扭矩、慣量等。在伺服電機中，通常以扭矩或者力來 衡量電機大小
全方位移動機構從當前位置能夠向任意方向運動，而不需要機器人改變姿態(tài);在需要精確定位和高精度軌跡跟蹤的時候也要求運動機構具備全方位移動的能力
