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行业新闻

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[2019.05.20 ] 工业机器人位置控制

日期 2019-05-20 阅读( )
 
1. 关节轴控制原理
绝大多数工业机器人采用关节式运动形式,很难直接检测机器人末端的运动,只能对各关节进行控制,属于半闭环系统,即仅从电动机轴上闭环。
目前,工业机器人基本操作方式多为示教再现。示教时,不能将轨迹上的所有点都示教一遍,一是费时,二是占用大量的存储器。
依据机器人运动学理论,机器人手臂关节在空间进行运动规划时,需进行的大量工作时对关节变量的插值计算。插补是一种算法,对于有规律的轨迹,仅示教几个特征点。例如,对直线轨迹,仅示教两个端点(起点、终点);对圆弧轨迹,需示教三点(起点、终点、中间点),轨迹上其他中间点的坐标通过插补方法获得。实际工作中,对于非直线和圆弧的轨迹,可以切分成若干个直线段或圆弧段,以无限逼近的方法实现轨迹示教。
 
2. 插补方式
(1)定时插补  每隔一定时间插补一次,插补时间间隔一般不超过25ms。
(2)定居插补   每隔一定距离插补一次,可避免快速运动时,定时插补造成的轨迹失真,但也受伺服周期限制。
 
3. 插补算法
(1)直线插补   在两示教点之间按照直线规律计算中间点坐标。
(2)圆弧插补    按圆弧规律计算中间点。
 
4. 弧焊机器人编程技术
(1)示教编程    示教编程是目前工业机器人广泛使用的编程方法,根据任务需要,将机器人末端工具移动到所需的位置及姿态,然后把每一个位姿连同运行速度、焊接参数等记录并存储下来,机器人便可以按照示教的位姿再现。示教方式有两种:
1)手把手示教(早期的机器人采用)。
2)示教盒示教(目前的机器人多采用)。
示教编程的优点是不需要预备知识和复杂的计算机装置,方法简单、易于掌握。而它的缺点是占用生产时间,难于适应小批量、多品种的柔性生产需要;编程人员工作环境差、强度大,一旦失误,会造成人员伤亡或设备损坏;编程效率低。
(2)离线编程  在算计机中建立设备、环境及工件的三维模型,对虚拟环境中的机器人进行编程。它充分利用了计算机图形学的成果,建立机器人及其工作环境的模型,再利用一些规划算法,通过对图形的控制和操作,在离线的情况下进行编程。离线编程的主要优点如下:
1)减少机器人不工作时间。
2)改善了编程环境,使编程者远离危险的工作环境。
3)提高了编程效率与质量,可适用高级语言对复杂任务进行编程。
4)便于和CAD系统集成,实现CAD/CAM/Robotics一体化。因此,离线编程能够提高工作效率和工作质量,这是今后应用和发展方向。

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