Контроллер управляет работой робота. Он считывает показания датчиков, выполняет алгоритмы и посылает команды исполнительным механизмам. Это мозг, или, по крайней мере, та часть мозга, которая преобразует решения в действия.

Контроллеры варьируются от крошечных микроконтроллеров на одном шарнире до промышленных ПК, координирующих десятки осей. Контроллер полета дрона стабилизирует летательный аппарат сотни раз в секунду. Контроллер роботизированной руки планирует траектории, устанавливает пределы и взаимодействует с системой машинного зрения. Аппаратное обеспечение может представлять собой специализированную плату, ПЛК или стандартный компьютер, работающий с программным обеспечением реального времени.

Что делает контроллер?

• Считывает показания датчиков через фиксированные интервалы времени.
• Использует контуры управления, такие как ПИД-регулятор или модель прогнозирующего управления.
• Передает команды положения, скорости или крутящего момента исполнительным механизмам.
• Обеспечивает контроль безопасности и аварийную остановку.
• Осуществляет связь с другими системами по сети.

Работа в реальном времени имеет решающее значение. Контроллер, реагирующий с задержкой, может вызывать колебания, нестабильность или сбои. Детерминированная синхронизация важнее, чем просто скорость. Именно поэтому многие роботы используют операционные системы реального времени или специализированные микроконтроллеры, а не компьютеры общего назначения. Контроллер также является источником безопасности. Он контролирует пределы подвижности суставов, отслеживает неисправности и переводит робота в безопасное состояние, когда что-то идет не так. Хороший контроллер незаметен, когда все работает, и решительн в случае сбоя.