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厦门航拓电气有限公司
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物理设置编程系统。由操作者设置固定的限位开关，实现起动，停车的程序操作，只能用于简单的拾起和放置作业。在线编程:通过人的示教来完成操作信息的记忆过程编程方式，包括直接示教（即手把手示教）模拟示教和示教盒示教。离线编程:不对实际作业的机器人直接示教，而是脱离实际作业环境，生成示教程序，通过使用高级机器人，编程语言，远程式离线生成机器人作业轨迹。
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数字化制造体系支持技术
在以基于模型定义（Model based Definition， MBD）为核心的数字化工艺设计和产品制造模式下，由三维设计数模分别派生出的三维工艺数模、工装数模和检验数模成为机器人作业规划和离线编程的依据，因此基于三维数模的作业规划、基于轻量化模型的装配过程可视化、基于MBD 的数字化检测和基于MBD 的集成数据管理功能*。此外，未来的机器人离线编程和控制系统需要更加开放，包括支持标准三维数据格式、提供标准化的数据访问接口、与制造信息化系统互联等。
伴随着这些关键技术的突破和进步，未来的航空制造机器人将向智能化、柔性化、灵巧化、协作化的方向发展，以适应航空制造业日新月异的发展和不断涌现的新需求：
1、智能化
现有工业机器人需要通过人工示教或离线编程才能执行作业。提高定位标定、作业规划和碰撞检测的智能程度，以缩短生产准备时间，是未来工业机器人的一个重要发展方向，人们甚至希望未来的机器人能够对自身的行为进行实时规划和控制，独立自主地完成工作，而不是仅仅局限于动作重复。
2、柔性化
传统工业机器人追求速度和精度，其重量大、体积大、功耗大、刚性大，但在某些特殊场合下，具有关节力反馈能力和关节柔性的轻质机器人因其自重小、低功耗、较高负载／ 自重比和具备柔顺控制能力等特点更具优势。
3、灵巧化
航空制造经常需要在复杂、隐蔽的产品空间内部进行作业，比如飞机壁板内部的监测、标准件紧固及密封，以及进气道的测量、安装、喷涂、检验等，关节式冗余自由度机器人因其工作空间大、灵活性高等特点而呈现出良好前景。
在行走机构方面，工业机器***网信禁止词语多采用轨道结构，占用工作空间和地面大，厂房投入和维护成本高。在轮式或履带式移动平台上安装工业机器人，从而达到围绕零件移动制造的目的不失为一种更经济的办法。利用真空吸附装置等实现工件表面攀附的爬行机器人也值得关注。
4、协作化
双臂或多臂机器人越来越受到国内外众多科研机构的高度重视，ABB、KUKA、YASKAWA等机器人制造商纷纷开展了相关产品的研制，目前已经有利用双臂协调机器人进行航空复合材料自动铺放的报道。
另外，尽管机器人技术的发展日新月异，但毕竟不可能*取代人，将机器人集成到生产中，使机器人与人并肩工作，消除人机之间的防护隔离，将人从简单枯燥的工作中解放出来，进而从事更有附加值的工作，一直是人们心目中和吸引力的航空制造模式。2012 年底，德国、奥地利、西班牙等国家在欧盟第七框架计划“未来工厂”项目的资助下联合发起VALERI 计划，其目的就是实现机器人*识别和人机协同操作。空客也在其飞机组装的未来探索（FUTURASSY）项目中做出了大胆尝试，将日本川田工业株式会社研制的人型双臂机器人应用于A380方向舵组装工作站，与普通人类员工一起进行铆接工作。
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简化电流控制创造*FOC效能
直流马达控制很简单，因为其所有受控的量都是稳定状态的直流电(DC)值，而且电流相位/角度受机械换向器的控制；但在PMSM领域中，要如何才能实现磁场定向控制技术？
二、DC值/角度控制
首先，须知道转子的位置，其常常与A相有关。我们可使用位置感测器(如解析器)或相对位置感测器(如编码器)，并处理所谓的「对齐」。对齐过程中， 将转子与A相轴线对齐，如此一来A相轴线与直轴(励磁分量所在轴)就对齐。在这种状态中，转子位置设为0；亦即，构建静态电压向量，令所需的电压在d轴， 位置设为0，这导致定子磁场吸引转子，并将直轴与A相轴线对齐。三相量可通过Clarke变换转换成等效的二相量。接着，再透过Park变换将两相静止参 照系中的量转换成两相旋转坐标系中的直流量，这期间要用到转子位置。
转子的电气位置是转子的机械位置再乘以极对数pp。经过一系列控制之后，I/O板 A16B-1211-0170设计人员应当在马达端子上生成三相交流电压，因此所需/生成电压的直流值应当通过反Park/Clarke变换进行转换。
三、幅值控制
所有变数现在都是直流值，可以轻松控制，但是要如何控制它们的幅值呢？对于幅值控制，建议使用级联结构的PI控制器，且可以像直流马达那样控制许多状态量，如相电流(扭矩环)、转速和位置。
四、FOC步骤
首先，须测量马达的相电流，并使用Clarke变换将它们转换为两相系统，及计算转子位置角；接着，再使用Park变换将定子电流转换为d、q坐标系统 上；此时，定子电流扭矩(isq)分量和磁通量(isd)生成分量由控制器单独控制；zui后，透过逆向Park变换，输出定子电压空间向量从d、q坐标系转 换回两相静止坐标系，并使用空间向量调制，生成三相输出电压。
五、无感测器控制
设计人员需要转子的位置资讯，才能高效地控制永磁同步马达，然而在一些应用中于传动轴上安装转子位置感测器，会降低整个系统的耐用性和可靠性。因此，设计人员的目标不是使用这个机械感测器直接测量位置，而是利用一些间接的技术估算转子位置。
低速时，须高频率注入或开环启动(效率不高)等特殊技术来启动马达并使之达到某一个转速，在这个转速下对于反电动势观测器来说，反电动势已足够。通常，5%的基本速度足以使无感测器模式正常运行。
中/高速时，使用d/q参照系中的反电动势观测器。内部脉宽调变(PWM)频率和控制环路频率必需够高，才能获得合理数量的相电流和直流母线电压的样 本。反电动势观测器的计算要求乘累加、除法、正弦/余弦(sin/cos)、开方等数学计算，适合使用基于安谋(ARM)内核的KinetisMCU 或PowerArchitecture系列的数位讯号控制器(DSC)。
六、弱磁控制
超过马达额定转速的作业要求，PWM逆变器提供的输出电压高于直流母线电压所限制的 输出能力。要克服速度限制，可实施弱磁演算法。负的d轴给定电流将提高速度范围，但由于定子电流的限制，可得到的zui大扭矩会相对地降低。在同样的直流母线 电压限制下，控制d轴电流可以起到弱化转子磁场的效果，这降低了反电动势电压，允许更高的定子电流流入马达。
七、PMSM/MCU相辅相成提升工业机器人自由度
机器人已开始在工厂自动化处理中发挥着重要作用，其代替工人进行焊接、涂装、装配等可藉由机器人达到更经济、快速和准确完成标准的常规作业。以下将从马达控制角度介绍系统描述和需求。
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15M底板 A16B-1212-0360
11M主板 A16B-1010-0321
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