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从运动控制器看运动控制

运动控制的出现更加促进机电控制的解决方案，比如以前凸轮和齿轮都需要机械结构实现，现在可以使用电子凸轮、电子齿轮来实现，消除了机械实现过程的回程、摩擦和磨损等。

成熟的运动控制产品不仅仅需要提供路径规划、前瞻控制、运动协调、插补、运动学正逆解和驱动电机的指令输出等，还需要具备工程配置软件（如SIMOTION的SCOUT）、语法解释器（不仅是指自己的语言，而且包括IEC-61131-3的PLC语言支持）、简单的PLC功能、PID控制算法实现、HMI交互接口、故障诊断接口，高级的运动控制器还能够实现安全控制等。

就运动控制器来说，随着行业应用的扩展，中国运动控制市场逐渐成熟，在机床、雕刻机、半导体、工业机器人、EMS、物料搬运等多数下游机械行业均取得不错的发展。尤其在锂电池、工业机器人、半导体、EMS等行业，欧美和日本运动控制厂商表现突出，拥有较强的综合竞争优势。

由于运动控制的目标，是要完成生产线流程制造产品，在中间的运动控制过程，其实并不是重要，反而是如何能正确实时的达到要求，才是重要的功能；加上现在各种产品精细度要求愈来愈高，对制程要求也愈来愈严苛，而运动控制讲究实时与精准，要达到化，就得整合各种相关技术，这样的整合被视为难度的控制技术。

控制器在一段时间内仍将是工业机器人行业主要的运动控制器类型。半导体行业PC-based运动控制市场发展稳定，增速在17%左右。物流行业对机器视觉功能的需求增加，导致PC-based比例也逐步增加。在传统印刷机械上仍然以PLC运动控制器为主，PC-based运动控制器的应用刚刚起步，在新兴的数码印刷机械上使用较多，未来将小幅增长。

ROS（Robot OperatingSystem）是开源的机器人系统平台。使用这个之后，机器人就可以看见东西、测绘、导航，或是以的算法作用于周围的环境当中。假如想要制造复杂的机器人，已经准备好的ROS程序代码就能派上用场。ROS能在低限度下运用。这可以透过Raspberry Pi等级的计算机安装。

做为ROS的入门篇我们来看看如何控制伺服机。伺服机的缺点是会尽快遵照指令运转，因此头部常常会突然活动，以至于失去平衡。不过使用ROS之后，就可以进行正弦曲线运动，让机器人保持稳定。由于可以在ROS当中进行这项操作，因此无须改写控制用的程序代码。另外，连接伺服机和ROS的程序代码，以及伺服机的硬件都无须变更。再者，程序代码还可以任意使用。

ROS很适合用在Ubuntu或Debian上，无须编译。建置时要在Linux机器上执行Ubuntu，使用业余用伺服机、Arduino和普通的导线。ROS要在Ubuntu机器上启动，讯息则透过USB传送到Arduino。只要安装二进制的ROS套件，就会在主控台程序（像是gnome-terminal或konsole）追加以下指令，这样Arduino系统就能辨识ROS函式库。

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