Overzicht van het Concept of Compliance/Force Control van de opdracht Task Editor

FACULTATIEF HARD 20 MIN

Force Control en Compliance Control zijn functies die de kracht van de robot regelen. Met de toevoeging van bewegingscommando's kan de kracht tegelijkertijd met de beweging worden bestuurd. Compliance Control en Force Control hebben respectievelijk de volgende verschillen.

1. Controle op naleving
   
   • In het geval van Compliance Control voldoet de robot aan de externe kracht aan het eind-TCP van de robot en wanneer de externe kracht wordt verwijderd, wordt er een kracht gegenereerd om de robot terug te brengen naar de plaats waar deze zou moeten zijn.
   • Deze benadering kan worden gebruikt wanneer een robot in een rechte lijn op een hobbelig oppervlak beweegt en u wilt ervoor zorgen dat de robot beweegt zonder schade aan zichzelf of het oppervlak te veroorzaken. Dit kan ook worden gebruikt om onverwachte botsingen in de buurt van werkstukken te voorkomen.
2. Forceer controle
   • In het geval van Force Control wordt de kracht uitgeoefend op de TCP aan het einde van de robot. Acceleratie wordt gegenereerd in de richting waarin de kracht wordt gegenereerd, waardoor de robot naast de bewegingsrichting tegelijkertijd in de richting van de kracht beweegt.
   • Wanneer de robot in contact komt met een object, wordt de kracht op het object uitgeoefend totdat de ingestelde kracht en de afstotende kracht van het object in evenwicht zijn.
   • Deze benadering kan worden gebruikt wanneer een robot in een rechte lijn op een hobbelig oppervlak beweegt en u wilt ervoor zorgen dat een constante kracht wordt uitgeoefend op een oppervlak. Dit kan ook worden gebruikt voor taken waarbij de robot met een constante kracht moet duwen, d.w.z. polijsten.

Opmerking

De commando's Compliance en Force worden uitgevoerd op basis van de huidige coördinaten. De standaardcoördinaat van een taak is de basiscoördinaten en de coördinaten kunnen worden gewijzigd met de opdracht set.

1. Fig. 1 is de werkingsrichting wanneer kracht/compliancecontrole in de +Z-richting wordt toegepast op de basiscoördinaten.
2. Fig. 2 is de werkrichting wanneer kracht/compliancecontrole in de +Z-richting wordt toegepast op de gereedschapscoördinaten.

Controle op naleving

Compliancecontrole is de functie die voldoet aan externe kracht volgens de ingestelde stijfheid wanneer er kracht wordt uitgeoefend op de TCOP aan het einde van de robot. Het balanceert de krachten op het doelpunt en het is een controlemethode die afstotende kracht genereert als verplaatsing buiten het balanspunt plaatsvindt. Tijdens compliancecontrole stuitert het robotuiteinde als een veer.

1. Als er een botsing plaatsvindt wanneer alleen motion control wordt gebruikt, kan het botsende object beschadigd raken.
   • Doosan Robotics robots stoppen veilig wanneer er een botsing optreedt, maar afhankelijk van de gebruikersinstelling, zoals Safety Limits > Collision Sensitivity, kunnen de volgende situaties optreden.
2. Als de compliancecontrole tijdens motion control is ingesteld op aan, beweegt de robot terwijl hij aan het botsende object voldoet.

Als F externe kracht is, K stijfheid en X afstand, zijn de volgende formules waar. 

• F = K * X 
• K = F / X
• X = F / K

Als de stijfheid van de compliancecontrole op 1000 N/m is ingesteld en de robot 1 mm beweegt, wordt op basis van de bovenstaande formules de externe kracht 1 N gegenereerd

• F=1000 N/m*0,001 m=1 N (0,001 m=1 mm)

Opmerking

Op de opdracht eigenschap van compliantie kunnen de volgende waarden worden ingesteld:

1. Modus
   • Aan: Maakt nalevingscontrole mogelijk
   • Wijzigen: Als de compliancemodus is ingesteld op aan, verandert deze in stijfheid
   • Uit: Hiermee wordt nalevingscontrole uitgeschakeld
2. Stijfheidsbereik
   • M/H-serie: Vertaling (0~20000N/m), rotatie (0~1000Nm/rad)
   • A-serie: Vertaling (0~10000N/m), rotatie (0~300Nm/rad)
   • Lagere stijfheidswaarden reageren soepeler op externe kracht en hebben meer tijd nodig om terug te keren naar het doelpunt
3. Tijd instellen
   • Dit is de tijd die nodig is om de huidige stijfheidswaarde te bereiken (0-1s)

Voorzichtig

• Gereedschapsgewicht en TCP (Tool Center Point) moeten nauwkeurig worden ingesteld. Onnauwkeurig gereedschapsgewicht kan ertoe leiden dat de robot het gereedschapsgewicht detecteert als externe kracht, en als de complianceopdracht aan wordt gezet, wordt er een positiefout gegenereerd.
• Spanning van de dress pack kan een extern koppel op de robot genereren. Wees daarom voorzichtig bij het installeren van het kledingpakket.
• Compliance kan niet worden in- of uitgeschakeld terwijl asynchrone beweging of mengbeweging wordt uitgevoerd.
• Tijdens Compliance Command On is alleen lineaire beweging toegestaan. Gezamenlijke bewegingen, zoals MoveJ en MoveSJ, zijn niet toegestaan.
• Tijdens de complianceopdracht aan kan het gewicht van het gereedschap of de TCP niet worden gewijzigd.
• Tijdens Compliance Command On is het mogelijk om het doelpunt niet nauwkeurig te bereiken als gevolg van het koppel dat tijdens het uitvoeren van de beweging wordt gegenereerd. Daarom wordt aanbevolen om compliance control in te schakelen in de buurt van het doelpunt. Of het is mogelijk om positiefouten te minimaliseren door een grote stijfheidswaarde in te stellen.

Forceer controle

Force Control is een functie die kracht uitoefent in de richting van de krachtregeling totdat de ingestelde kracht en de afstotende kracht in evenwicht zijn

• Hij beweegt de robot in de richting van de ingestelde kracht, en als er contact wordt gemaakt met een object, handhaaft hij de ingevoerde kracht (N)
• Hij is in staat om motion control in een andere richting dan de krachtrichting te sturen terwijl een constante kracht wordt uitgeoefend
• De minimuminstelling is +/- 10N en kan worden afgestemd met een resolutie van 0,2N
• Geforceerde controle is niet beschikbaar in singulariteitzone
• In het algemeen wordt Compliance Control gebruikt in combinatie met Force Control, zodat de Force Control voldoet aan externe kracht

Opmerking

Met de eigenschap opdracht forceren kunnen de volgende waarden worden ingesteld.

1. Modus
   • Aan: Hiermee wordt geforceerde besturing ingeschakeld
   • Uit: Hiermee schakelt u de geforceerde besturing uit
2. Gewenst krachtbereik
   • X, Y, Z: 10 - (maximaal voor elke robot) N
   • A, B, C: 5 - (maximaal voor elke robot) Nm
   • Zie voor meer informatie over de maximale kracht Bereik boven-/ondergrenzen en standaardwaarde van veiligheidsparameters.
3. Doelrichting
   • Het verplaatst zich naar de geselecteerde doelwaarde van elke richting.
   • Er kunnen meerdere selecties worden gemaakt.
   • Krachtregeling kan alleen worden uitgevoerd met richtingsinstelling na instelling van kracht.
   • Als een van de meerdere geselecteerde richtingen de doelkracht bereikt, blijft deze bewegen totdat de doelwaarde voor de andere richting is bereikt.
4. Relatieve modus
   • Als deze modus is ingeschakeld, wordt de externe kracht die op de robot wordt uitgeoefend, gekalibreerd tot 0 om de nauwkeurigheid van de krachtregeling te verbeteren.
     1. Wanneer de relatieve modus is uitgeschakeld, is de werkelijke kracht die op het doel wordt uitgeoefend gelijk aan de som van de ingestelde kracht en de externe kracht.
     2. Wanneer de relatieve modus is ingeschakeld, is de werkelijke kracht die op het doel wordt uitgeoefend gelijk aan de ingestelde kracht.
   • Tijdens de krachtbeheersing kan er een afwijking optreden, afhankelijk van de pose of de externe kracht.
   • Tijdens de krachtregeling is het mogelijk om het exacte doelpunt niet te bereiken. Daarom wordt aanbevolen om de geforceerde controle nabij het doelpunt in te schakelen.
5. Tijd instellen
   • Het is de tijd die nodig is om de huidige krachtwaarde te bereiken (0-1s)