據(jù)6月26日新加坡《聯(lián)合早報(bào)》26日?qǐng)?bào)道，英國(guó)牛津經(jīng)濟(jì)研究所發(fā)表報(bào)告稱，預(yù)計(jì)到2030年，全球約2000萬(wàn)個(gè)制造業(yè)崗位將被機(jī)器人取代。貧富差距將進(jìn)一步拉大，但整體經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出將提高。

機(jī)器人這么厲害，那么你知道機(jī)器人的控制原理嗎？今天我們就一起來(lái)了解一項(xiàng)ABB公司關(guān)于機(jī)器人控制的專利。ABB公司作為全球電力和自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)，致力于為工業(yè)、能源、電力、交通和建筑行業(yè)客戶提供解決方案，幫助客戶提高生產(chǎn)效率。

其實(shí)早在16年10月12日，ABB就申請(qǐng)了一項(xiàng)名為“用于控制機(jī)器人的系統(tǒng)和方法”的發(fā)明專利（申請(qǐng)?zhí)枮椋?01680089164.3），申請(qǐng)人為ABB瑞士股份有限公司。

根據(jù)目前公開(kāi)的專利申請(qǐng)文件，讓我們一起來(lái)了解一下你所不知道的機(jī)器人控制方法吧

如上圖所示為用于控制機(jī)器人的系統(tǒng)框圖，整個(gè)系統(tǒng)包括可編程控制器（PLC），PLC被配置為基于有限狀態(tài)機(jī)來(lái)定義機(jī)器人的多個(gè)狀態(tài)和相關(guān)聯(lián)的多個(gè)操作以及多個(gè)狀態(tài)之間的切換。

這里的FSM包括至少兩個(gè)新?tīng)顟B(tài)：初始狀態(tài)和校準(zhǔn)狀態(tài)。添加了初始狀態(tài)可以使得自測(cè)程序能夠檢查機(jī)器人的部件是否能夠正確地操作，并且校準(zhǔn)狀態(tài)被配置用于校準(zhǔn)機(jī)器人。

這兩種狀態(tài)都是非常有用的，例如機(jī)器人由于某種原因不能啟動(dòng)，則初始狀態(tài)可以向用戶提供包含重要消息的信號(hào)，從而有助于機(jī)器人系統(tǒng)的故障排除或維護(hù)。此外校準(zhǔn)狀態(tài)可以額外地檢查機(jī)器人是否已經(jīng)被校準(zhǔn)。利用這兩個(gè)新引入的狀態(tài)與其他狀態(tài)以及相關(guān)聯(lián)的切換條件和功能模塊，這種機(jī)器人專用的FSM設(shè)計(jì)將實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的機(jī)器人移動(dòng)控制。

如上圖是用于控制機(jī)器人的FSM示意圖，其中列出了機(jī)器人所有的狀態(tài)，我們將從這些狀態(tài)來(lái)講述機(jī)器人是如何執(zhí)行指令的。除了初始狀態(tài)和校準(zhǔn)狀態(tài)之外，F(xiàn)SM還包括了幾個(gè)另外的狀態(tài)，包括：禁用狀態(tài)、待機(jī)狀態(tài)、移動(dòng)狀態(tài)、停止?fàn)顟B(tài)和錯(cuò)誤狀態(tài)。如果滿足特定的切換條件，則機(jī)器人將相應(yīng)地再FSM內(nèi)的不同狀態(tài)之間切換。

在初始狀態(tài)中，PLC被配置為初始化機(jī)器人以啟用自測(cè)程序。此外，如果確定自測(cè)程序成功，也就是機(jī)器人的自動(dòng)啟動(dòng)準(zhǔn)備就緒，則PLC被配置為將機(jī)器人從初始狀態(tài)轉(zhuǎn)換到校準(zhǔn)狀態(tài)。

當(dāng)機(jī)器人處于校準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)，如果確定校準(zhǔn)完成，則PLC進(jìn)一步被配置為將機(jī)器人從校準(zhǔn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換到禁用狀態(tài)。當(dāng)機(jī)器人處于禁用狀態(tài)時(shí)，如果接收到坐標(biāo)指令，則PLC進(jìn)一步被配置為將機(jī)器人保持在禁用狀態(tài)并且激活機(jī)器人以促使定義針對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)的坐標(biāo)系。該坐標(biāo)系對(duì)于大多數(shù)機(jī)器人尤其是工業(yè)機(jī)器人時(shí)必不可少的，可以通過(guò)這個(gè)坐標(biāo)系更加完美的控制機(jī)器人。

當(dāng)機(jī)器人處于移動(dòng)狀態(tài)時(shí)，如果接收到點(diǎn)動(dòng)指令，則PLC進(jìn)一步被配置為將機(jī)器人保持在移動(dòng)狀態(tài)并且激活機(jī)器人以點(diǎn)動(dòng)。當(dāng)機(jī)器人處于移動(dòng)狀態(tài)時(shí)，如果接收到停止指令，則PLC進(jìn)一步被配置為將機(jī)器人從移動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換到停止?fàn)顟B(tài)以停止機(jī)器人的任何移動(dòng)。

在這些操作中，停止指令可以被進(jìn)一步被分類為不同類型。例如：停止指令可以包括被配置為在檢測(cè)到錯(cuò)誤時(shí)停止機(jī)器人的移動(dòng)的第一停止指令。停止指令還可以包括被配置為停止機(jī)器人的移動(dòng)并同時(shí)根據(jù)需要斷開(kāi)對(duì)機(jī)器人的電力供應(yīng)。

上圖定義了用于控制機(jī)器人的方法的流程圖，而上述的具體的細(xì)節(jié)則包含在這些流程中。首先基于PLC中的FSM來(lái)定義機(jī)器人的多個(gè)狀態(tài)和相關(guān)聯(lián)的多個(gè)操作以及多個(gè)狀態(tài)之間的切換條件。如果滿足條件，則機(jī)器人在不同的狀態(tài)之間切換。

在某些時(shí)候，使機(jī)器人在不同狀態(tài)之間切換包括在初始狀態(tài)中初始化機(jī)器人以啟用自測(cè)試程序。狀態(tài)切換還包括如果確定自測(cè)程序成功，則將機(jī)器人從初始狀態(tài)轉(zhuǎn)換到校準(zhǔn)狀態(tài)。

看到這里相信你對(duì)于機(jī)器人的控制方法應(yīng)該有了更加具體的了解，機(jī)器人對(duì)于人們的生產(chǎn)和生活自從工業(yè)時(shí)代就一直產(chǎn)生著深遠(yuǎn)的影響，那么對(duì)于即將到來(lái)的人工智能時(shí)代，相信也必將會(huì)帶來(lái)一輪新的創(chuàng)新和創(chuàng)造，我們將持續(xù)關(guān)注！