Przegląd koncepcji zgodności/kontroli siły polecenia Edytora zadań

OPCJONALNIE TWARDY 20 MIN

Force Control i Compliance Control to funkcje, które kontrolują siłę robota. Ponadto, dzięki dodaniu poleceń ruchu, siła może być kontrolowana w tym samym czasie, w którym wykonywany jest ruch. Kontrola zgodności i kontrola siły mają następujące różnice, odpowiednio.

1. Kontrola zgodności
   
   • W przypadku kontroli zgodności robot przestrzega siły zewnętrznej na końcowym TCP robota, a po usunięciu siły zewnętrznej generowana jest siła, która przesuwa robota z powrotem do miejsca, w którym powinien się znajdować.
   • Takie podejście może być stosowane, gdy robot porusza się w linii prostej na wyboistej powierzchni i chcesz upewnić się, że robot porusza się bez uszkodzenia siebie lub powierzchni. Można to również wykorzystać do zapobiegania nieoczekiwanym kolizjom w pobliżu obrabianych przedmiotów.
2. Kontrola siły
   • W przypadku Force Control siła jest przyłożona do TCP na końcu robota. Przyspieszenie jest generowane w kierunku, w którym siła jest generowana, powodując, że robot porusza się jednocześnie w kierunku siły oprócz kierunku ruchu.
   • Kiedy robot wchodzi w kontakt z obiektem, siła jest przykładana do obiektu, aż ustawiona siła i siła odpychająca obiektu znajdą się w równowadze.
   • Takie podejście może być stosowane, gdy robot porusza się po linii prostej na wyboistej powierzchni i chcesz zapewnić, że na powierzchnię przyłożona jest stała siła. Może to być również wykorzystane do zadań, które wymagają od robota naciskania ze stałą siłą, tj. polerowania.

Uwaga

Polecenia zgodności i siły są wykonywane na podstawie bieżących współrzędnych. Domyślną współrzędną zadania są współrzędne bazowe, a współrzędne można zmieniać za pomocą polecenia Ustaw.

1. Rys. Kierunek działania, gdy kontrola siły/zgodności w kierunku +z jest stosowana na współrzędnych bazowych.
2. Rys. 2 jest kierunkiem działania, gdy na współrzędne narzędzia zostanie zastosowana kontrola siły/zgodności w kierunku +Z.

Kontrola zgodności

Kontrola zgodności jest funkcją, która odpowiada sile zewnętrznej zgodnie z ustawioną sztywnością, gdy siła jest przyłożona na TCOP na końcu robota. Równoważy siły w punkcie docelowym i jest to metoda sterowania, która generuje siłę odpychającą, jeśli przemieszczenie wystąpi z dala od punktu bilansującego. Podczas kontroli zgodności koniec robota podskakuje jak sprężyna.

1. Jeśli kolizja zostanie wykonana, gdy sterowanie ruchem jest używane samodzielnie, możliwe jest, że kolidowany obiekt może ulec uszkodzeniu.
   • Roboty Doosan Robotics zatrzymują się bezpiecznie w przypadku kolizji, ale w zależności od ustawień użytkownika, takich jak ograniczenia bezpieczeństwa > Czułość kolizji, mogą wystąpić następujące sytuacje.
2. Jeśli kontrola zgodności jest włączona podczas sterowania ruchem, robot będzie poruszać się, przestrzegając kolidowanego obiektu.

Jeśli F jest siłą zewnętrzną, K jest sztywnością, a X jest odległością, następujące formuły są prawdziwe. 

• F = K * X 
• K = F / X
• X = F / K.

W oparciu o powyższe wzory, jeśli sztywność kontroli zgodności jest ustawiona na 1000 N/m i jeśli robot porusza się o jeden mm, wygenerowana siła zewnętrzna wynosi 1N.

• F=1000 N/m*0.001 m=0.001 N (m=mm)

Uwaga

W poleceniu Właściwości zgodności można ustawić następujące wartości:

1. Tryb
   • Wł.: Umożliwia kontrolę zgodności
   • Zmień: Jeśli tryb zgodności jest ustawiony na WŁĄCZONY, zmienia się na sztywność
   • Wył.: Wyłącza kontrolę zgodności
2. Zakres sztywności
   • Seria M/H: Tłumaczenie (0 ~ 20000 N / m), obrót (0 ~ 1000 Nm / rad)
   • Seria A: Tłumaczenie (0 ~ 10000N / m), obrót (0 ~ 300Nm / rad)
   • Niższe wartości sztywności będą reagować na siłę zewnętrzną łagodniej i będą wymagać więcej czasu, aby powrócić do punktu docelowego
3. Ustawianie czasu
   • Jest to czas wymagany dla bieżącej wartości sztywności, aby osiągnąć ustawioną wartość sztywności (0-1 s).

Uwaga

• Waga narzędzia i TCP (punkt środka narzędzia) muszą być dokładnie ustawione. Nieprawidłowa masa narzędzia może spowodować wykrycie przez robota ciężaru narzędzia jako siły zewnętrznej, a ustawienie polecenia zgodności Wł. Spowoduje błąd pozycji.
• Naprężenie zestawu sukienek może generować zewnętrzny moment obrotowy na robocie. Dlatego należy zachować ostrożność podczas instalowania sukienki.
• Zgodności nie można włączać ani wyłączać podczas wykonywania ruchu asynchronicznego lub mieszanego.
• Podczas wykonywania polecenia zgodności Wł. Dozwolony jest tylko ruch liniowy. Wspólne projekty, takie jak MoveJ i MoveSJ, nie są dozwolone.
• Podczas wykonywania polecenia zgodności Wł., nie można zmienić wagi narzędzia ani TCP.
• Podczas Compliance Command On możliwe jest niedokładne dotarcie do punktu docelowego ze względu na zgodność momentu obrotowego generowanego podczas wykonywania ruchu. Dlatego zaleca się włączenie kontroli zgodności w pobliżu punktu docelowego. Można również zminimalizować błąd pozycji, ustawiając dużą wartość sztywności.

Kontrola siły

Force Control to funkcja, która stosuje siłę w kierunku sterowania siłą, aż ustawiona siła i siła odpychająca zostaną zrównoważone

• Przesuwa robota w ustawionym kierunku siły, a jeśli kontakt z obiektem zostanie wykonany, utrzymuje wprowadzoną siłę (N)
• Jest on zdolny do sterowania ruchem w kierunku innym niż kierunek siły przy zastosowaniu stałej siły
• Minimalne ustawienie to +/- 10N i może być dostrojone z rozdzielczością 0,2N
• Funkcja Force Control jest niedostępna w strefie osobliwości
• Ogólnie rzecz biorąc, kontrola zgodności jest używana w połączeniu z kontrolą siły, tak aby kontrola siły była zgodna z siłą zewnętrzną

Uwaga

Z właściwości polecenia siły można ustawić następujące wartości.

1. Tryb
   • Wł.: Włącza kontrolę siły
   • Wył.: Wyłącza kontrolę siły
2. Żądany zakres siły
   • X, Y, Z: 10 - (maksimum każdego robota) N.
   • A, B, C: 5 - (maksimum każdego robota) Nm
   • Aby uzyskać więcej informacji na temat maksymalnej siły, patrz Górny/dolny zakres progowy i wartości domyślne parametrów bezpieczeństwa.
3. Kierunek docelowy
   • Zostanie ona przesunięta do wybranej wartości docelowej każdego kierunku.
   • Można dokonać wielu wyborów.
   • Sterowanie siłą może być wykonywane tylko przy ustawieniu kierunku po ustawieniu siły.
   • Jeśli jeden z wielu wybranych kierunków osiągnie siłę docelową, będzie się poruszał, dopóki wartość docelowa nie zostanie osiągnięta dla drugiego kierunku.
4. Tryb względny
   • Jeśli ten tryb jest włączony, kalibruje siłę zewnętrzną zastosowaną na robocie na zero, aby poprawić dokładność kontroli siły.
     1. Gdy tryb względny jest wyłączony, rzeczywista siła wywierana na cel jest równa sumie ustawionej siły i siły zewnętrznej.
     2. Gdy włączony jest tryb względny, rzeczywista siła wywierana na cel jest równa ustawionej sile.
   • Podczas kontroli siły może wystąpić odchylenie w zależności od pozycji lub siły zewnętrznej.
   • Podczas kontroli siły możliwe jest niedotarcie do dokładnego punktu docelowego. Dlatego zaleca się włączenie kontroli siły w pobliżu punktu docelowego.
5. Ustawianie czasu
   • Jest to czas wymagany do osiągnięcia ustawionej wartości siły (0-1 s) dla bieżącej wartości siły.