摘要：随着科技的进步，机器人正朝着智能化方向发展，计算器控制系统在机器人控制方面发挥着关键的作用。本文从计算机控制技术在机器人技术中的作用，分析计算机控制系统在机器人中应用原理与结构，阐述了未来计算机控制系统机器人中的发展方向。

关键词：计算机控制系统 机器人技术 机器人控制

随着科技的进步，机器人已经成为当前科技发展中的先进的科学领域。机器人已经广泛应用于许多行业，如何进一步提高相关的产业效率，发展机器人技术就非常重要。而机器人技术包含了多个学科领域，包括机器人的机械结构、传感器的应用、机器人的驱动系统、控制系统、编程语言等多个方面。

一、机器人技术与计算机控制系统的关系

机器人技术是综合多个学科的技术，包括信息和传感技术、计算机控制技术、仿生学、人工智能等。机器人要完成整个操作任务需要由控制器、控制系统和传感器来共同组合完成任务，其中机器人的控制技术发挥了重要作用。机器人的控制技术是机器人技术中的关键技术，它是用来保障机器人完成相关任务及动作的控制手段。机器人的控制可以通过集中式控制，即一台微型计算机来实现，也可以是分散控制，即多台计算机来实现。可见，机器人控制技术中最为关键是技术就是计算机控制技术，它涉及的范围非常广泛，包括机器人任务描述、机器人智能、机器人运动控制和机器人伺服控制等技术。

早期对机器人的控制采取的顺序控制形式来实现，随着计算机技术的发展，机器人的控制方式转变为示教再现的形式来实现，通过计算机控制系统实现机电装置的功能。随着控制技术与信息技术的发展，机器人的应用日益广泛，机器人的控制也转向了智能化发展的道路，结合了多传感器信息融合、任务级语言、智能行为控制和离线变成等新的技术，变成的语言也更加的广泛，包括汇编语言、C++语言、Java、VB等等。正是由于计算机技术的高速发展，使得计算机控制系统具有逻辑判断、高精准度和高速度的能力，这种高效高速的信息处理能力，可以有效地实现机器人的控制。

二、计算机控制系统在机器人中应用的原理与结构

机器人的核心内容是计算机控制系统，它直接决定了机器人的性能及处理信息能力的优劣。计算机控制系统由硬件和软件两个部分组成，硬件是由主机、外储设备、过程输入和输出设备以及一些辅助设备所组成，而软件则由操作系统和应用软件所构成，操作系统通常由汇编语言、高级算法语言、过程控制语言、数据库及书记结构等构成 ，而应用软件则由输入程序和控制程序组成。其中最为核心的软件是由现代控制理论的控制算法构成的控制程序，控制程序可以有效的实现计算机对机器人的进行控制，确保其完成具体的任务和操作。无论是硬件还是软件对于计算机控制系统来说都是至关重要的，硬件与软件的匹配可以最大效度的发挥机器人的效用。

机器人的控制结构主要分为三种类型，包括集中控制系统、分散式控制系统和主从控制系统三种类型。

早期的机器人控制系统采用的就是集中控制系统，主要是由于早期机器人的功能比较简单，容易实现，只需要单机控制即可，当然这也是因为早期的计算机控制速度比较慢，且价格比较昂贵所决定的。随着计算机技术的发展，机器人控制水平也日益提高，控制系统变的日益复杂，原有的单机集中控制已经不能满足发展的需要。

主从控制系统是集中式控制系统发展到分散式控制系统中的一个过渡系统，它是通过上位机和下位机一起实现控制功能的控制系统，由于其不能实现多台计算机共同实现不同功能，因此其存在的时间相对比较短。

分散式控制系统是当前机器人控制系统中广泛采用的系统，它由多台计算机所构成，上位机负责数据处理与运算，而下位机直接负责控制相关环节的操作，上下位机共同实现目标任务和操作。分散式和主从控制系统的最大区别是主从控制系统的操作不能由多台计算机来分别实现操作功能，而分散式控制系统则可以将一个整体任务拆分成多个具体的小任务和操作，然后由不同的下位机来完成，这样可以显著的提高机器人的工作效率和处理能力。

三、机器人计算机控制系统的发展应用方向

随着科技的进步，机器人的各项性能指标正在显著提升，智能化是未来机器人的发展方向，特别是能够像人类一样思考具有复杂意识的“意识化”机器人更是发展的重点。毫无疑问，要实现这些功能必然离不开计算机控制系统的发展与应用。未来计算机控制系统的在机器人中的应用发展方向主要表现在以下几个方面：

（一）优化提高计算机控制工业机器人手部功能是计算机控制技术的一个发展方向。未来，工业机器人手部操作能力应进一步提高，功能还需进一步细化，手部功能的自由度还需进一步提高。对此，如果利用计算机控制系统提高机械手操作的复杂化、功能化、模塊化处理能力是一个研究的重点。

（二）远程控制机器人是计算机控制技术的发展方向之一。机器人控制技术的发展要求发展基于PC的网络控制技术，如远程控制机器人技术，它可以广泛应用于计算机在线编程技术和离线编程技术上。远程控制机器人在计算机在线编程技术的应用可以在一定程度上提高计算机的控制能力，确保远程机器人能力高精准性的完成相关任务与操作。

（三）计算机控制系统可以实现柔软型机器人技术的发展，这类机器人采用具有一定柔软度材料，它将主要应用于休闲娱乐、医疗等领域。

（四）将计算机控制系统与仿生机器人结合在一起，通过对生物神经系统进行分析，制造厂仿生机器人。

（五）通过计算机控制系统实现微小机器人的发展，同时提高其行动灵敏度。

（六）计算机控制系统向机器人多传感器系统的方向发展，它可以提高机器人的适应能力和智能化。

四、结语

机器人的发展离不开计算机控制系统的发展与应用，为了适应未来机器人的精细化、智能化发展，必须提高计算机控制系统的信息处理能力、控制能力。

参考文献：

[1]顾震宇.全球工业机器人产业现状与趋势田[J].机电一体化，2006，（02）.

[2]中国机器人发展详析及七大未来趋势[N].中国机器人网，2016-02-15.

（作者简介：王玉洋，天津市宝坻区第一中学，学生。）