1 機器人特點和作用

　　機器人，是自動執(zhí)行工作的機器裝置，泛指南機器構(gòu)成的具有現(xiàn)實生物外型的高級智能物體。機器入町接受人類指揮，也可以執(zhí)行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。機器人執(zhí)行的是取代或是協(xié)助人類工作的工作，例如制造業(yè)、建筑業(yè)，或是某些危險的工作。機器人可以是高級整合控制論、機械電子、計算機、材料和仿生學的產(chǎn)物。目前在工業(yè)、醫(yī)學甚至軍事等領(lǐng)域中均有重要用途一個機器入可以包括一個感覺與動作之間的連結(jié)，而且這個連結(jié)不是南人類直接控制的。機器人的動作也許是電動機或是驅(qū)動器(也稱效應(yīng)器)移動一只手臂，張開或關(guān)閉一個夾子的動作。此種直接而詳盡的控制跟回饋也許是由在外部或是嵌入式的電子計算機或是微控制器上運行的程序提供。根據(jù)這個定義，所有的自動裝置都算機器人。總之，機器人的摹本元素其實十分簡單。由于多種電子計算機與電機系統(tǒng)加上PLC等技術(shù)的有機結(jié)合使機器人表現(xiàn)出相當?shù)木苄裕δ芨油晟疲\用領(lǐng)域更加寬廣。

2 PLC技術(shù)的主要優(yōu)點

　　PLC技術(shù)以其獨有的特點，在移動機器人領(lǐng)域得到充分的應(yīng)用，其特點主要表現(xiàn)為：一是靈活通用。PLC是通過存儲在存儲器中的程序?qū)崿F(xiàn)控制功能的，如果控制功能需要改變的話，只需要修改程序以及改動極少量的接線即可：二是可靠性高、抗干擾性強。PLC采用的是微電子技術(shù)，大量的開關(guān)動作是由于無觸點的半導體電路來完成，因此不會出現(xiàn)繼電器控制系統(tǒng)中的接線老化、脫焊、觸點電弧等現(xiàn)象。如洗衣機；三是編程簡單、使用方便。用微機實現(xiàn)控制，使用的是匯編語言，難于掌握，要求使用者具有一定水平的計算機硬件和軟件知識。而PLC采用面向控制過程、面向問題的自然語言編程，容易掌握：四是接線簡單，功能強，體積小、重量輕、易于實現(xiàn)機電一體化。

3 PLC在移動機器人上的應(yīng)用

　　采用PLC技術(shù)的移動機器人的結(jié)構(gòu)源于繼電控制裝置，其初衷就是替代繼電器，并增強其相應(yīng)功能。所以，它的特長就是處理邏輯量。使用它，能夠方便地對離散生產(chǎn)過程的順序進行控制。下面就分別介紹這五大功能在移動機器人上的應(yīng)用：

　　3.1順序控制(開關(guān)量控制)

　　它的目的就是，根據(jù)有關(guān)開關(guān)量的當前與歷史的輸入狀況，產(chǎn)生所要求的開關(guān)量輸出，以使系統(tǒng)能按一定順序工作。學會用PLC去實現(xiàn)這個控制就得學會編寫實現(xiàn)這個控制的程序。而這個控制程序設(shè)計方法基本上有兩類：一是用邏輯處理方法，用組合或時序邏輯綜合，進行輸入、輸出變換；另一是用工程方法設(shè)計，按不同要求輸出控制命令。工程設(shè)計可使用分散、集中或混合的算法實現(xiàn)控制：集中原則(發(fā)布命令原則)，其控制命令是由集中控制器發(fā)出。這集中控制器就是PLC程序產(chǎn)生的順序輸出的命令。因此可以用在采用步進電機控制的移動機器人上；分散原則(反饋控制原則)，其控制命令是由分散信號提供。如果把控制輸出比喻為發(fā)命令，分散控制發(fā)出命令的內(nèi)容及時刻，則是由分散動作完成反饋信號決定。分散控制的優(yōu)點是，有反饋，若收不到反饋信號，后續(xù)的命令不會出現(xiàn)，可使所控制的系統(tǒng)能安全、可靠地工作。因此可以用在由伺服電機控制的移動機器人上。

　　3.2 過程控制(模擬量控制)

　　一般講，過程控制要用到模擬量。模擬量一般是指連續(xù)變化的量，如電流、電壓、溫度、壓力等物理量。而這個模擬量要能被PLC處理，必須離散化、數(shù)字化。PLC處理后，還要鎖存并轉(zhuǎn)換為模擬輸出。為此，要配置A／D模塊，使模擬量離散化、數(shù)字化；及D／A模塊，使數(shù)字茸鎖存并模擬化。PLC進行過程控制的目的是根據(jù)有關(guān)模擬量的輸入狀況，產(chǎn)生所要求的模擬量輸出，以使系統(tǒng)能要求T作。過程控制的類型很多。主要有兩類：閉環(huán)，開環(huán)：一是閉環(huán)控制。傳感器監(jiān)測調(diào)節(jié)量，并傳送給A／D模塊。后者使其離散化、數(shù)字化。PLC程序再參考要求值，對其進行處理，進而經(jīng)D／A模塊、執(zhí)行器作用到被控對象上。對于移動機器人主要是控制關(guān)節(jié)角度和電機的運行速度。關(guān)節(jié)角度是模擬量，電機如采用伺服電機就必須采用閉環(huán)控制方式；二是開環(huán)控制；傳感器監(jiān)測擾動量，PLC程序依擾動量與調(diào)節(jié)量間的關(guān)系產(chǎn)生控制量，進而再通過摸出模塊、執(zhí)行器作用到被控對象上。

　　3.3 運動控制(脈沖量控制)

　　主要指：對工作對象的位置、速度及加速度所作的控制。可以是單坐標即控制對象作直線運動；也可是多坐標的，控制對象的平面、立體，以至于角度變換等運動。有時，還|口，控制多個對象，而這些對象間的運動可能還要有協(xié)調(diào)。利用該特點PLC運動控制可用閉環(huán)，也可用開環(huán)。

　　3.4信息控制

　　信息控制也稱數(shù)據(jù)處理，是指數(shù)據(jù)采集、存儲、檢索、變換、傳輸及數(shù)表處理等。隨著技術(shù)的發(fā)展，PLC不僅町用作系統(tǒng)的工作控制，還可用作系統(tǒng)的信息控制。在移動機器人上，可以進行對它的信息控制。對機器人的各種內(nèi)部參數(shù)(角度、速度、位移等)、外部參數(shù)(定位)進行采集、處理、記錄。并在數(shù)據(jù)顯示屏上實時顯示。

　　3.5 遠程控制

　　遠程控制是指對系統(tǒng)的遠程部分的行為及其效果實施檢測與控制。PLC有多種通訊接口，有很強的聯(lián)網(wǎng)、通訊能力。并不斷有新的聯(lián)網(wǎng)的模塊與結(jié)構(gòu)推出。所以，PLC遠程控制是很方便的。PLC與智能傳感器、智能執(zhí)行裝置(如變頻器)，也可聯(lián)成設(shè)備網(wǎng)。也可通訊，交換數(shù)據(jù)，相互操作。可聯(lián)接成遠程控制系統(tǒng)，系統(tǒng)范圍面可大到幾十、幾百公里或更大。同時，還可用計算機進行PLC編程、監(jiān)控及管理。移動機器人正好利用其特點，可以將該技術(shù)用在家庭移動機器人、深海探測機器人、太空探測機器人等。

4 結(jié)束語

　　總之，PLC技術(shù)具有可靠性高、抗干擾性、強編程簡單、使用方便等優(yōu)點，其控制功能在移動機器人上得到充分的應(yīng)用。隨著移動機器人的廣泛推廣，PLC技術(shù)也將更大的發(fā)揮作用。