机器人有哪些类型的执行器？

机器人的控制器是决定其性能的核心零部件，对机器人的发展有着深远影响。目前市面上常见的控制器类型主要有三种：第一种是PLC控制器，第二种是单片机控制器，第三种则是基于电脑主机CPU的控制器。这些不同的控制器各有特点，构成了机器人控制的基础硬件支撑。

集中控制系统结构简单，成本低廉，但在早期机器人中常用，其缺点是实时性较差，且难以扩展。基于PC的集中控制系统利用了PC资源开放性的特点，实现了很好的开放性。多种控制卡、传感器设备等都可以通过标准PCI插槽，或通过标准串口、并口集成到控制系统中。

第三种是分散控制系统，这种系统按照系统的性质和方式，将控制分成几个独立的模块。每一个模块都拥有不同的控制任务和控制策略，各模块之间既可以是主从关系，也可以是平等关系。

机器人控制系统就相当于人体的大脑，是机器人的核心组成部分。按控制方式划分，机器人控制系统主要分为三类：集中控制系统、主从控制系统以及分散控制系统。下面具体介绍集中控制系统，它使用一台计算机来实现全部控制功能。

使用分散控制系统的一个重要好处是提高系统的处理效率，从而缩短响应时间。这种多处理器架构使得各个模块能够协同工作，既保证了控制的精准度和速度，又提升了整体系统的稳定性和智能化水平，符合现代机器人技术的发展趋势。

集中式控制系统有其明显的优点：硬件成本较低，便于信息的采集和分析，易于实现系统的最优控制，整体性与协调性较好。特别是基于PC的系统，其硬件扩展较为方便。这种结构适合对实时性要求不高但需要灵活扩展的场景。

主从控制方式的主要特点是系统实时性较好，特别适合用于高精度、高速度控制的场景。然而，这种系统也有其局限性，主要是系统扩展性较差，并且在日常维护中比较困难，一旦发生故障，维修过程相对复杂。

第二种是主从控制系统，它采用主、从两级处理器来实现系统的全部控制功能。其中，主CPU负责实现管理、坐标变换、轨迹生成和系统自诊断等功能。而从CPU则专门负责实现所有关节的动作控制。

一个完善的机器人控制系统不仅要有硬控制，还具备操作方便的人机交互功能。机器人能够通过记忆和再现来完成规定的任务。更重要的是，它需要具备对外部环境的检测和感觉功能，通过配备视觉、力觉、触觉等传感器进行测量和识别，从而判断作业条件的变化。

分散控制系统是目前比较流行的方式，它具有实时性好、易于实现高速高精度控制、易于扩展等優點。此外，它还能实现智能控制，系统灵活性好。采用多处理器的分散控制，降低了控制系统的危险性，有利于系统功能的并行执行。

机器人控制系统的基本功能非常全面，首先它需要控制机械臂末端执行器的具体运动位置，也就是精确控制它经过的每一个点和移动的路径。其次要控制机械臂的运动姿态，这涉及到控制相邻两个活动构件之间的相对位置关系，确保动作的准确性。

除了位置和姿态，控制系统还必须控制运动速度，即控制末端执行器运动位置随时间变化的规律。同时，它还要控制运动加速度，也就是控制末端执行器在运动过程中的速度变化情况。此外，系统还需控制机械臂中各动力关节的输出转矩，即控制对操作对象施加的作用力大小。