工业机器人IT架构： ABB 的核心决策引擎

 工业机器人，特别是像 ABB 这样的行业巨头所生产的，已不再仅仅是冰冷的机械手臂。它们是高度复杂的系统，其背后支撑的是精密的 IT 架构，而这架构就像是机器人大脑的神经系统，指挥着机器人的每一个动作。本文将深入探讨 ABB 工业机器人的 IT 架构，重点关注其决策系统的底座、硬件构成、软件体系、应用场景以及编程方式，并展望未来软件在其中的重要作用。

决策系统的底层基石： 硬件与软件

 在 ABB 工业机器人的决策系统中，控制器扮演着至关重要的角色。它负责调度机器人的行为，执行复杂指令，确保机器人能够流畅、准确地完成任务。拆解决策系统，我们可以看到，其核心底座是坚实的硬件和精巧的软件。

硬件的精密构成：

• 主控设备 (DSQC1000 等核心硬件): 这是整个控制器的“大脑”，接收来自机器人运动和外围信号的数据，并将其传递给各个单元。单柜型 IRC5 搭载 DSQC1000 主计算机，负责协调和管理整个系统的运行。

• 轴计算机: 接收机器人轴的测量数据，进行比较和运算，输出新的位置和速度控制参数，从而精确控制机器人的运动。

• 主伺服驱动器: 驱动机器人六个轴上的伺服电机，控制机器人的实际运动。

• I/O 模块: 连接外部信号，允许用户自定义输入和输出信号，实现与外部设备的交互。

• 安全面板: 连接与安全相关的信号，确保机器人在安全的环境下运行。其 LED 灯的状态通常指示着系统的安全状态。

软件的智能支撑：

• 操作系统: 嵌入式实时操作系统如 VxWorks，以及一些开源操作系统，如 Windows CE、嵌入式 Linux、μC/OS-II，甚至通用 ROS 平台，为机器人的运行提供基础。

• 算法库:

• 底层算法库: 直接在计算机操作系统上开发的算法，包括用于规划机器人运动点位的控制算法，以及用于识别机身负载物转动惯量的动力学算法。

• 应用工艺算法库: 由软件使用者进行二次开发的算法，用于满足特定的应用需求。

• RobotWare: 这是 ABB 嵌入式工业机器人控制器专用的软件系列，提供了丰富的功能插件，支持多任务并行、文件传输、外部系统通信等高级功能，极大地扩展了机器人的应用范围。

应用场景的定制化服务：

为了满足不同行业的需求， ABB 提供各种针对不同应用场景的软件包。例如：

• 喷涂软件包: 优化喷涂工艺流程，提高效率。

• 上下料软件包: 实现自动化上下料，提高生产效率。

• 拾料软件包: 用于物料拾取和放置，适用于包装和拣选等场景。

• 机加工软件包: 优化金属加工流程，提高精度。

• 切割软件包: 用于切割材料，提高生产效率。

• 码垛软件包: 自动化码垛操作，减少人工干预。

• PickMaster 拣选包装软件包: 专门为拣选和包装环节设计，提高效率和准确性。

 这些定制化软件服务，为焊接、切割、拾料、码垛等特定生产环节提供了优化方案，从而提高整体生产效率。

灵活的编程方式：

ABB 工业机器人的编程方法主要有两种：

• 示教编程: 操作者通过示教器引导机器人完成动作，机器人记录并复现这些动作，适用于重复性作业。

• 虚拟仿真编程: 通过编程软件实现编程和仿真，减少试错成本，例如 ABB 的 Robot Studio。

• Robot Studio: ABB 机器人仿真和编程软件，提供了可视化的编程环境，实现更灵活高效的编程。其强大的仿真功能可以帮助用户开发和测试机器人应用程序。ABB 还通过云功能增强了RobotStudio，例如 RobotStudio Cloud，允许用户在任何设备上远程协作进行机器人单元设计。

展望未来： 软件定义机器人的时代

 随着工业机器人向智能化方向发展，软件在机器人中的重要性日益凸显。我们正逐步进入“软件定义”的阶段，工业机器人不再仅仅是机械制造品，而是逐渐演化为 IT 产品。

 无论是操作系统，算法库，还是编程开发软件，都在机器人迭代过程中扮演着越来越重要的角色。软件算法的差异，将直接影响机器人最终的智能化水平。例如，先进的 AI 算法可以帮助机器人更好地感知环境、做出决策，从而实现更高级的自主性和适应性。

 在机器人产业变革的浪潮中，软件领域蕴藏着巨大的发展机遇。我们有理由相信，未来软件的地位将持续提升，成为推动工业机器人不断创新和发展的核心动力。