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一种基于PC的开放式体系结构控制器 世界上第一台运行于Windows NT、基于Intel奔腾处理器的真正的开放式体系结构机器人控制器是在1997年7月，由‘机器人工作空间技术’（RWT）公司推出的。1998年12月，RWT推出第二代URC控制器。 通用机器人控制器（URC）代表了工厂自动化和机器运动控制的一种重要的技术突破。它是专门为即插即用翻修现有的机器人而设计的，以便简单和成本有效地实施运动控制技术现代化。由于受到专用硬件、有限的任选件和单个资源供应商等因素限制，URC的性能远远超出今日新的原始设备供应商所能提供的控制器性能水平。 这种基于开放式体系结构PC的控制的主要好处是以下几方面： h通信 h连通性 h部件 h成本。
第二代URC概述 URC系统用的所有硬件和软件都是市场上可以得到的、标准的现成部件。完全地集成到一个真正的开放式体系结构平台内。 URC的特点是采用Intel奔腾处理器，一个触摸屏用户接口和一个简化的操作员示教盒。后者最大限度地利用微软Windows软件的特点。与传统的机器人控制器相比，包含有机器人的所有机电接口系统的功率模块是一个非常小的盒子。它可以放置在工作单元中的机器人附近。装有PC、机器人逻辑线路、触摸屏和键盘的URC，作为操作员接口可以安装在工作单元内或外、任何可接近的地方。新的体系结构提供分布式控制，而且甚至可以提供PLC逻辑的功能度。 URC的最新技术水平的功能包括：内部联网、与现有自动化系统的连接，以及监视和报告用的远距连通性。微软Windows NT使用户能用户化用户接口。用诸如微软的可视图象Basic或C++语言，能方便地开发用户应用程序，以便自动地进行数据采集和运行分布式例行程序。URC也将运行任何第三方基于PC的软件，以支持（例如）ISO 9000，以及其它制造业倡议。 URC配置提供的一些优点是：URC可以方便地与多功率模块和其它控制系统相集成，以支持一种分布式控制体系结构。事实上，URC可以在布置工作单元之前安装，以便易于实行企业范围系统的集成。URC也可用作一种培训用的控制台，这种配置对最终用户意味着成本的大量节省。这是因为，它的轨迹功率块减少，减少生产车间的不动产。URC也节省系统集成、培训和备件库存的成本。
标准编程语言 Robot ScriptTM用于任何采用URC的机器人的程序编制。它基于工业标准微软可视图象Basic语言，但是对它作了机器人控制方面的扩充。Robot Script支持所有控制结构和变量类型，使用能建立数据处理、I/O操作和机器人控制用的复杂的应用程序。运动规划、数据处理和伺服控制都嵌入在简单、直观的英语命令内。运动控制系统支持大范围操作机配置用的关节、直线、工具和圆弧运动方式，坐标系、绝对和相对位置、工具、以及连续和点对点运动。 机器人系统的柔性来自其编程能力。实际上，所有的机器人都是用某些类型的机器人编程语言编程的。这些编程语言用来命令机器人移动到规定位置、输出信号，以及读取输入。目前还不存在机器人语言标准，因而每个机器人制造商都在各自开发自己的机器人语言，每种语言都有其自己的语法和数据结构。这种趋势注定还要继续下去。
机器人编程语言障碍 很多因素促使用户从多家机器人制造商那里获得机器人。其结果是，多种语言运行于控制系统内。这就要求机器人编程员精通多种编程语言，或要求编程员精通某些编程语言。这种多样性导致要求有一种能用于任何类型机器人的公用语言。采用微软Windows NT能在软件设计中达到很大的灵活性，而更为重要的是，能利用早已存在的数千个软件程序。这也是一种为许多人所熟悉的操作系统，因而所需的学习时间也较短。 微软的可视图象Basic语言系列包括可视图象Basic描述版本（VB Script）.它原先是为了在因特网上使用而开发的，作为一种网页上附加动态内容的途径。现在，VB Script包括微软Windows98 用作一种批文件语言，并且也将是下一版本微软Windows NT的一部分。 所有基于可视图象Basic语言的语法学习起来都非常简单。所用的命令类似于英语，因此，整个程序易于跟踪和调试。Robot Script是附加有一种专门为机器人用的命令库的VB Script。这些命令的语义的书写格式与固有的VB Script命令中出现的语法相匹配。这种命令也设计成这样，即使不大精通机器人编程的用户也能相对来说较容易地学会这种语言。 通过建立微软Active X控制的语言驱动程序，Robot Script也可利用微软Windows开放式体系结构特性。微软Active控制使软件开发者能将现有的技术嵌入到它的产品内。这使用户能开发出一种常规的用户接口，除了开发者附加的任何其它的特征外，它还能运行、停止和暂停机器人程序的执行。以这种方式，Robot Script程序实际上可与任何其它软件进行通信（如果有人编写一种程序，以便在Robot Script和这种软件之间进行联系的话）。 Robot Script 是一种通用机器人编程语言。一旦机器人编程员学会了Robot Script，他（或她）就可编写出与通用机器人控制器相连接的任何机器人程序。为一台机器人生成的程序可用于不同的机器人（假定所有的示教点都位于这二台机器人的有效工作范围内）。
基于PC的机器人控制的现实世界例子 最近，机器人工作空间技术公司（RWT）完成了一种创新的机器人示范项目，将Cognex checkpoint 900视觉系统与‘通用机器人控制器’相集成，为一家第一流的汽车行业供应商的生产零件完成在线检验。 本架上冲出各种不同尺寸的圆孔和槽孔。经过这些孔，用螺钉与车体零件相连接；经过这些孔引出各种导线和电缆。冲孔过程是利用硬自动化完成的。有时，由于刀具断裂或磨损，冲出的孔不完整，或是由于夹具有问题，冲出的孔位置不对。有时，由于刀具磨损，孔的尺寸超出公差范围。象大多数汽车供应商那样，这家第一流的汽车零件经销商承担零缺陷零件。除了改变工艺外，保证零缺陷的其它方法是工件的在线检验。 为了达到系统的最大柔性，视频摄像机和灯架都直接安装在机器人臂端部处的工具架上。机器人臂在车架长度范围内移动视频摄象机，并扫描车架上的孔。同时，视觉软件计算编程孔的存在、孔的尺寸和位置。 操作者可对测量技术规范进行调整，以保证关键性的孔位于规定的公差内，并避免剔除偏离的非关键孔的零件。在实际应用过程中，二秒钟一次循环，可检验19个孔。 这一示范项目也证实了另外的制造方案：通过“大脑移植”，有效地使已在使用的机器人获得现代先进水平的技术，用基于PC的通用机器人控制器升级已使用的机器人的重新布置的可行性。在这家第一流的汽车零件供应商那里，在某种型号机器人的生产运行结束时，这些机器人按常规退役。现在，则可以最小的资本支出，在诸如在线检验等上游过程中，重新布置这些机器人。该示范项目采用已用了15年的一台ABB IRB-6型机器人，用‘通用机器人控制器’对它进行改装。实施这个示范项目的这家第一流的汽车零件供应商的工厂内装有数百台机器人。在另一家第一流的汽车零件供应商那里，在“即插即用”基础上，用‘通用机器人控制器’对一台Fanuc S-300型机器人进行改装。在这个生产工作单元内，机器人用于汽车座椅架冲孔时的上、下料。URC改装工作不仅包括Fanac S-300机器人的“大脑移植”，而且也包括与冲床和其它外围设备的集成。整个改装工作包括重新编程在内，在不到二天内就完成了。 结论 过去25年内，制造商为开发和实施新技术和新工艺作出了很大努力，以改善工艺过程；提高生产量；提供更多各种类型的产品，并使这些产品以更短的生产周期投入市场；提高质量并降低成本。更快、更好、更便宜。一般说来，工业界在这些方面的努力已取得了显著的成功。 然而，从产品中节省成本也许不再是降低成本的一个可行的方法。从工艺过程中节省成本也不是好办法。事实上，改善企业年终结算时的损益数字才是明智之举。要多注意资本投资和可利用的控制平台有用寿命的延长。基于PC的开放式体系结构控制器也许掌握了重要的关键，以赢得下一世纪的竞争优势。 这种关键将是简单化和标准化。基于PC的控制平台具有所有的“合适的素质”，能协助制造商在21世纪中达到其竞争目标。 | 
