自十年前这项技术开发以来，成千上万的用户的体验已经证明了这一点。出于这个原因，大多数机器人制造商提供可以管理两个机器人的控制器模型，而提供可以管理多达四个机器人的控制器的供应商数量正在增长。
推动这一增长的是用户用更少的钱做更多的事情的愿望。通过一个接口、一个中央处理器(CPU)和一组通信端口控制多个机械手，不仅消除了昂贵的冗余硬件，而且还加强了机器人和支持它们的设备的集成。一个控制器和操作它的人立即知道每个设备在空间中的位置，而不需要复杂的通信方案。
提高速度
紧密的集成还可以提高操作的速度，因为在一个CPU上进行处理通常比在网络上传输信息快(尽管它与今天的高端网络几乎相同)。考虑两个焊接机器人在一个索引定位设备上工作，例如一个伺服驱动的工作台。典型的多控制器层次结构让机器人A运行表并成为机器人B的主人。在表可以索引之前，机器人A必须到达它的安全位置，告诉机器人B做同样的事情，并等待机器人B报告它已经到达安全位置。桌子移动后，机器人A将信息传递给机器人B，然后两者都可以移动到工作地点。这种“握手”和动作可能需要几秒钟。
当一个控制器监督所有三台机器时，顺序更简单、更快。因为单个CPU知道每个单元的位置，所以机器人不需要报告到已建立的位置，并在那里等待表进行索引。相反，机器人只是离开工作台，开始移动到下一次焊接的位置，因为工作台正在建立索引。移动可以同时发生，因为CPU知道所有东西的位置，可以实时检查是否有干扰。
消除安全位置可以将循环时间缩短一秒。虽然这看起来并不多，但在生产中会迅速增加。俄亥俄州西卡罗顿市Motoman公司(www.motoman.com)技术进步高级经理Erik Nieves说:“当你在每个组件上花费53秒，并试图将其降低到50秒时，每半秒都非常有价值。”
尽管有这些优势，但仅用一个CPU控制几个机器人并不总是最优的。例如，在不同单元中工作的机器人需要单独的控制器以避免混淆。当机器人数量超过4个时，一个以上的控制器也是最好的。“这就是收益递减的意义所在，”尼夫斯解释道。从一个控制点来看，编程和管理超过这个范围会变得太复杂。
如果任务是计算密集型的，在一个控制器上放置太多的机器人也会减慢进程。发那科机器人美国公司(www.fanucrobotics.com)产品开发副总裁Gary Zywiol说:“当四到六个机器人以这种方式紧密连接在一起时，就会开始降低操作效率，因为只有这么多的CPU能力。”“机器人将紧密耦合，但控制器将耗尽马力。”
反对只依赖一个控制器的另一个论点是，该策略缺乏冗余。为每个机器人配备一个控制器，并允许它们通过网络相互通信，至少可以让其中一些机器人在出现问题导致其中一个机器人停止工作时继续工作。当然，冗余只有在其他机器人不依赖空闲机器人帮助他们工作时才有用。
Motoman的尼夫斯指出，冗余“在理论上是一个有效的论点，但我们只是没有看到它经常起作用。”“事实上，减少电路板、吊坠和其他组件的数量实际上可以提高可靠性。”此外，有一款软件可以在接到通知后立即将残疾机器人分开，这让恐惧变得无关紧要。因此，减少冗余控制器是值得节省的。
詹姆斯•Koelschj.koelsch@juno.com，自动化世界特约编辑。
