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工業(yè)機(jī)器人示教方法分析

時(shí)間:2023-04-23 14:56:37來(lái)源:OFweek機(jī)器人網(wǎng)

導(dǎo)語(yǔ):?不同于傳統(tǒng)的基于位置或者阻抗的拖動(dòng)示教方法,零力控制方法對(duì)操作者更加的友好。在精確的動(dòng)力學(xué)模型的幫助下,拖動(dòng)機(jī)器人時(shí)要克服的機(jī)器人自身重力,摩擦力以及慣性力都的到了相應(yīng)的電機(jī)力矩的抵消,使得機(jī)器人能夠輕松的拖動(dòng)。

       機(jī)器人的示教方法主要有4種:

  1、直接示教法:①功率級(jí)脫離示教,②伺服級(jí)接通示教;

  2、遙控示教法:①示教盒示教,②操作桿示教,③主從式示教;

  3、間接示教法:①模擬機(jī)器人示教,②專(zhuān)用工具示教;

  4、遙控示教法:①數(shù)值輸入示教,②圖形示教,③軟件語(yǔ)言示教。

  其中,應(yīng)用最多的是示教盒示教,不過(guò)這一方法要求操作員要具備一定的技術(shù)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),示教效率相對(duì)要低一些;而直接示教法則無(wú)經(jīng)驗(yàn)要求,操作簡(jiǎn)單、快速。

  其中直接示教法又可分為兩類(lèi):一是基于位置控制或者阻抗控制的直接示教方法;二是基于力矩控制的零力平衡的機(jī)器人直接示教法(有動(dòng)力學(xué)模型)。

  基于位置控制的直接示教

  傳統(tǒng)的拖動(dòng)示教依賴于外置于機(jī)器人的多維操作傳感器,利用該傳感器獲取的信息,牽引機(jī)器人末端在笛卡爾空間下做線性或者旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)。

  此類(lèi)基于位置控制的拖動(dòng)示教方法都無(wú)法回避兩個(gè)問(wèn)題。一個(gè)是由于額外的多維傳感器的配置,增加了機(jī)器人的生產(chǎn)成本。另一個(gè)是由于多維傳感器只能控制機(jī)器人末端的笛卡爾空間,所以無(wú)法很好地控制單軸的運(yùn)動(dòng),使得機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)顯得十分僵硬,不利于真正的拖動(dòng)示教變成,尤其是要微調(diào)到特定的點(diǎn)的時(shí)候,可能還需要傳統(tǒng)的遙控示教盒的輔助。

  基于力矩控制的零力平衡的機(jī)器人直接示教

  這是一種更為直接的機(jī)器人拖動(dòng)示教方法,借助機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)模型,控制器可以實(shí)時(shí)的算出機(jī)器人被拖動(dòng)時(shí)所需要的力矩,然后把提供該力矩給電機(jī)使得機(jī)器人能夠很好地輔助操作人員進(jìn)行拖動(dòng)。

  不同于傳統(tǒng)的基于位置或者阻抗的拖動(dòng)示教方法,零力控制方法對(duì)操作者更加的友好。在精確的動(dòng)力學(xué)模型的幫助下,拖動(dòng)機(jī)器人時(shí)要克服的機(jī)器人自身重力,摩擦力以及慣性力都的到了相應(yīng)的電機(jī)力矩的抵消,使得機(jī)器人能夠輕松的拖動(dòng)。同時(shí),算法也保證了當(dāng)外力被撤銷(xiāo)時(shí),機(jī)器人能夠迅速的靜止在當(dāng)前位置,保證設(shè)備和操作人員的安全。

  另一個(gè)基于零力控制拖動(dòng)示教帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)是,在動(dòng)力學(xué)模型中,各關(guān)節(jié)的力矩是可以單獨(dú)控制的,所以機(jī)器人的拖動(dòng)點(diǎn)不再被固定在機(jī)器人末端或者多維傳感器上,操作者可以在機(jī)器人任意位置去拖動(dòng)機(jī)器人,使操作更加靈活多變。

標(biāo)簽: 工業(yè)機(jī)器人

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