开环机器人（机器人闭环控制）

原创

blogfocus 1天前阅读数 2 #人工智能

工业机器人基本构成及分类

工业机器人主要由机座、执行机构、驱动系统和控制系统等部分构成。执行机构包括臂部、腕部和手部，部分机器人还具备行走机构。这些部分共同工作，使机器人能够执行各种复杂的动作。工业机器人的分类根据臂部的运动形式，工业机器人可以分为直角坐标型、圆柱坐标型、球坐标型和关节型。

工业机器人的基本组成部分包括主体、驱动系统和控制系统。主体是机器人的躯干，驱动系统负责执行动作，而控制系统则控制着整个机器人的运行逻辑。工业机器人按照关节坐标形式主要分为以下几类：直角坐标机器人、圆柱坐标机器人、球坐标机器人、关节机器人。

工业机器人按坐标形式的分类直角坐标机器人直角坐标机器人具有空间上相互垂直的多个直线移动轴，通常为3个轴，通过直角坐标方向的3个独立自由度确定其手部的空间位置，其动作空间为一长方体。

开环机器人（机器人闭环控制）

开环、闭环及一体化电机系统各有特点与适用场景。开环系统结构简单、成本低，适合精度要求不高的应用；闭环系统则能显著提升电机运行的精度与稳定性，适用于高精度需求场合；一体化电机系统则凭借紧凑结构、易于维护等优势，适用于需要高性能、紧凑型电机的应用场景。

开环控制系统，如同基础版的交响乐，它直接将控制信号注入电机，无需反馈。其主要由控制器、驱动器和电机组成，简单且成本低，然而，由于缺乏自我修正机制，电机运行的精度和稳定性可能略显欠缺。这种系统在电风扇、洗衣机等对精度要求不高的设备中大显身手。

开环和闭环的定义：开环就是对输出结果没有检测，不对输出进行修正。闭环就是对输出结果进行检测，并且根据输出结果与理论要求的差异进行修正。精度的话肯定是开环精度低了，因为他不考虑实际输出结果，而闭环因为有反馈，所以精度会高。

开环控制是指无反馈信息的系统控制方式。当操作者启动系统，使之进入运行状态后，系统将操作者的指令一次性输向受控对象。闭环控制是指控制论的一个基本概念。指作为被控的输出以一定方式返回到作为控制的输入端，并对输入端施加控制影响的一种控制关系。

开环与闭环多用于变频运行当中，电机控制中的开环就是运行时的参数没有给控制系统予以反馈，电机控制中的闭环就是将实时运行速度，电流等运行参数予以反馈。

1、一个典型的闭环控制例子是全自动洗衣机。在加水时，洗衣机内置的红外传感器会不断监测水位。当水位达到预设标准时，传感器会发送信号给控制系统，使洗衣机停止加水。如果这台洗衣机是开环控制的，那么就依赖人工判断水位是否合适。当人们认为水位合适时，才会手动关闭水龙头。

2、- 调节水龙头：根据期望的水流量，通过观察实际流量并与期望值比较，不断调整水龙头以形成闭环控制。- 骑自行车：不断修正行进方向和速度，以保持平衡和方向，形成闭环控制。闭环控制原理是，当受控客体受到干扰导致实际状态与期望状态出现偏差时，控制主体会根据偏差发出新指令，以纠正偏差并抵消干扰。

3、例如，在原数控机床进给系统中，控制系统接收指令，驱动步进电机运作，而工作台的位移输出则不参与控制回路，因此属于开环控制系统。在日常生活中，电风扇的转速由内部齿轮决定，无法根据环境温度自动调整，这也是一种开环控制的例子。相比之下，闭环控制系统则通过引入反馈机制来提高系统的精度与响应速度。