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机器人做到精确无误在于位和力的控制

2021年08月30日 南充机械设备网

2017-10-23 21:31:33来源: 贤集网

目前,机器人的快速运动已达到了人们可以接受的程度,但要保证接触的稳定性却依然是一个问题。虽然人们已经对很多有前途的智能控制方法进行过研究,但是,采用慢慢地不断施加力的方法来对位置进行控制,其效果与性能大多数还是不太好。

阻抗和导纳的概念也有助于理解机器人的力控制(力和速度的关系非常重要,阻抗被定义为力除以速度,而导纳则是它的倒数。在力控制中,“导纳”是作为在稳定性和性能方面了解系统行为的一种方法)。沿着每个自由度,在两个或更多的物理系统之间的瞬时能流通量(power flow)可以定义为两个共轭变量〔作用力/力和流量/速度〕的乘积,但是,这里有一个明显的物理制约,那就是一个系统不能确定两个变量。

一个机械手可以沿着任何一个自由度对它的外界物体施加一个力或一个位移或速度,但不能两者都兼顾到,因此,一个装配机器人应该有导纳的特性,可以接受力(输入)并产生运动(输出),这可以理解为:在装配时一旦感觉到有接触力,机器人就应该按照控制的规则来改变其运动,接触力不会继续增加。

以可能实现的最大无源导纳的概念为基础,ABB的工程师已构思出智能的控制方法,可以与现有先进的位控制方法实现无缝集成,并保证在大多数普通生产环境下能够实现稳定的、轻柔的接触。这种设计还能保证在力控制方式和位控制方式两者之间的平稳转换。

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