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SHANDONG maideer ROBOT

工業(yè)機(jī)器人的位置控制

作者:邁德尓 來(lái)源:http://www.hanchangzs.com/ 時(shí)間:2023-12-25 15:16:13 瀏覽次數(shù):

工業(yè)機(jī)器人位置控制

1. 關(guān)節(jié)軸控制原理

絕大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人采用關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)形式,很難直接檢測(cè)機(jī)器人末端的運(yùn)動(dòng),只能對(duì)各關(guān)節(jié)進(jìn)行控制,屬于半閉環(huán)系統(tǒng),即僅從電動(dòng)機(jī)軸上閉環(huán)。

目前,工業(yè)機(jī)器人基本操作方式多為示教再現(xiàn)。示教時(shí),不能將軌跡上的所有點(diǎn)都示教一遍,一是費(fèi)時(shí),二是占用大量的存儲(chǔ)器。

依據(jù)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)理論,機(jī)器人手臂關(guān)節(jié)在空間進(jìn)行運(yùn)動(dòng)規(guī)劃時(shí),需進(jìn)行的大量工作時(shí)對(duì)關(guān)節(jié)變量的插值計(jì)算。插補(bǔ)是一種算法,對(duì)于有規(guī)律的軌跡,僅示教幾個(gè)特征點(diǎn)。例如,對(duì)直線軌跡,僅示教兩個(gè)端點(diǎn)(起點(diǎn)、終點(diǎn));對(duì)圓弧軌跡,需示教三點(diǎn)(起點(diǎn)、終點(diǎn)、中間點(diǎn)),軌跡上其他中間點(diǎn)的坐標(biāo)通過(guò)插補(bǔ)方法獲得。實(shí)際工作中,對(duì)于非直線和圓弧的軌跡,可以切分成若干個(gè)直線段或圓弧段,以無(wú)限逼近的方法實(shí)現(xiàn)軌跡示教。

2. 插補(bǔ)方式

(1)定時(shí)插補(bǔ)  每隔一定時(shí)間插補(bǔ)一次,插補(bǔ)時(shí)間間隔一般不超過(guò)25ms。

(2)定居插補(bǔ)   每隔一定距離插補(bǔ)一次,可避免快速運(yùn)動(dòng)時(shí),定時(shí)插補(bǔ)造成的軌跡失真,但也受伺服周期限制。

3. 插補(bǔ)算法

(1)直線插補(bǔ)   在兩示教點(diǎn)之間按照直線規(guī)律計(jì)算中間點(diǎn)坐標(biāo)。

(2)圓弧插補(bǔ)    按圓弧規(guī)律計(jì)算中間點(diǎn)。


4. 弧焊機(jī)器人編程技術(shù)

(1)示教編程    示教編程是目前工業(yè)機(jī)器人廣泛使用的編程方法,根據(jù)任務(wù)需要,將機(jī)器人末端工具移動(dòng)到所需的位置及姿態(tài),然后把每一個(gè)位姿連同運(yùn)行速度、焊接參數(shù)等記錄并存儲(chǔ)下來(lái),機(jī)器人便可以按照示教的位姿再現(xiàn)。示教方式有兩種:

1)手把手示教(早期的機(jī)器人采用)。

2)示教盒示教(目前的機(jī)器人多采用)。

示教編程的優(yōu)點(diǎn)是不需要預(yù)備知識(shí)和復(fù)雜的計(jì)算機(jī)裝置,方法簡(jiǎn)單、易于掌握。而它的缺點(diǎn)是占用生產(chǎn)時(shí)間,難于適應(yīng)小批量、多品種的柔性生產(chǎn)需要;編程人員工作環(huán)境差、強(qiáng)度大,一旦失誤,會(huì)造成人員傷亡或設(shè)備損壞;編程效率低。

(2)離線編程  在算計(jì)機(jī)中建立設(shè)備、環(huán)境及工件的三維模型,對(duì)虛擬環(huán)境中的機(jī)器人進(jìn)行編程。它充分利用了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的成果,建立機(jī)器人及其工作環(huán)境的模型,再利用一些規(guī)劃算法,通過(guò)對(duì)圖形的控制和操作,在離線的情況下進(jìn)行編程。離線編程的主要優(yōu)點(diǎn)如下:

1)減少機(jī)器人不工作時(shí)間。

2)改善了編程環(huán)境,使編程者遠(yuǎn)離危險(xiǎn)的工作環(huán)境。

3)提高了編程效率與質(zhì)量,可適用gaoji語(yǔ)言對(duì)復(fù)雜任務(wù)進(jìn)行編程。

4)便于和CAD系統(tǒng)集成,實(shí)現(xiàn)CAD/CAM/Robotics一體化。因此,離線編程能夠提高工作效率和工作質(zhì)量,這是今后應(yīng)用和發(fā)展方向。

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