Alkalmazási háttér:
Az "Industry 4.{1}}" és a "Made in China 2025" háttérben a modern ipar gyorsan változó jellemzőihez való alkalmazkodás és az egyre növekvő komplexitási követelmények teljesítése érdekében a robotoknak nem csak ismétlődő feladatok elvégzésére kell képesek. hosszú ideig stabilan dolgozzon, ugyanakkor legyen intelligens, hálózatos, nyitott és ember-számítógép-barát.
Az ipari robotok folyamatos fejlesztésének és innovációjának fontos szempontjaként az oktatási technológia a gyors tanítási programozás elősegítése és az ember-gép együttműködési képességek fejlesztése irányába fejlődik. A legtöbb gyakorlati alkalmazással rendelkező hagyományos tanítási doboz bizonyos szintű robottechnológiai ismereteket és tapasztalatokat követel meg a kezelőtől, a tanítási hatékonyság pedig viszonylag alacsony. Összehasonlítva a tanítási doboz tanítási módszerével, a drag tanítási módszer nem követeli meg a kezelőtől, hogy elsajátítsa a robot ismereteit és tapasztalatait, a művelet pedig egyszerű és gyors, jelentősen javítva a tanítás barátságosságát és hatékonyságát.
Kapcsolódó fogalmak:
1. Drag tanítás
A kezelőkarnak az emberi erő irányába történő mozgását jelenti a kezelő vontatása alatt (vonóvég vagy egy bizonyos kezelőkar vontatása). Ez a funkció könnyedén megtervezheti a pályákat (alacsony folyamatpálya-pontosságú feladatokhoz), lehetővé téve a kezelők számára, hogy rögzítsék és reprodukálják a pályákat kézi programozás nélkül, csökkentve a kezelők küszöbét és javítva a hatékonyságot.
2. Szenzor alapú húzás tanítás
A hagyományos ellenállásoktatás a robot külső, többdimenziós nyomatékérzékelőire támaszkodik (beleértve az alaptípust, a csuklótípust és a végtípust), amelyek az érzékelők által nyert nyomatékinformációkat használják a kívánt mozgás irányának és sebességének kiszámításához. Bár ez a módszer javíthatja a vezérlés pontosságát, megnövekedett költségekkel és kényelmetlenséggel jár a telepítés és karbantartás során. A nagy pontosságú érzékelők költsége még magasabb, mint magának a gépnek.
3. Nyomatékszabályozáson alapuló vontatásoktatás a nulla erőegyensúly érdekében
Merev ipari robotoknál a gyártási és karbantartási költségek növelése nélkül, a robot dinamikus modelljének segítségével a vezérlő valós időben tudja kiszámítani a robot vonzásához szükséges nyomatékot, majd ezt a nyomatékot a motornak továbbítani, lehetővé téve a robot hatékonyan segíti a kezelőt a húzásban, megfelelve az ember-gép jó interakció követelményeinek.
Ellenőrzési módszerek:
Különféle módszerek léteznek a robotkarok sorozatának mozgásának vezérlésére, amelyek közül három jellemző: független csukló beágyazott kettős hurok vezérlés, független csukló beágyazott kettős hurok plusz gravitációs/súrlódási kompenzációs vezérlés, számított nyomatékszabályozás és ellenállás tanítási vezérlés . Alább egy rövid összehasonlítás:
1. Független csukló beágyazott kettős hurkú vezérlés: két külön zárt hurkú vezérlés használatára utal minden egyes csatlakozáshoz, ahol a külső vezérlőhurok a csatlakozási szögszabályozó hurok, a belső vezérlőhurok pedig a csatlakozási szögsebesség szabályozó hurok. Ez a módszer a legkorábbi robotvezérlési módszer, amely csak egy egyszerű motorvezérlési perspektívából indul ki, anélkül, hogy figyelembe venné a motorterhelés mozgással bekövetkező változásait, ezért ez a módszer gyenge követési pontossággal rendelkezik.
2. Független csuklóba ágyazott kettős hurok gravitációs/súrlódáskompenzációs szabályozással: A független csuklóba ágyazott kettős hurok szabályozás alapján a gravitáció és a súrlódás előrecsatolt kompenzációja közvetlenül a nyomaték kimeneti végére vonatkozik. Ez az algoritmus figyelembe veszi a nyomaték, a gravitáció és a súrlódás főbb tényezőit, mivel ez a két nyomaték teszi ki a robot összes nyomatékának nagy részét normál munkakörülmények között. Nagyobb sebességeknél a gyorsulási nyomaték, a centrifugális erő és a Coriolis erőnyomaték is hozzáadható (általában ez nem történik meg, mert túl nagy az érzékelőkülönbségből származó szöggyorsulási zaj). Ezt a vezérlési módszert gyakrabban használják ipari robotokban, ami ebben az esetben a ténylegesen alkalmazott módszer.
3. Számított nyomatékszabályozás: ez a szabályozási mód azon a feltevésen alapul, hogy a dinamikus modell nagyon pontos. Miután a gravitációs nyomatékot, a Coriolis-erőt, a centrifugális nyomatékot és a súrlódási nyomatékot hozzáadtuk az előrecsatoláshoz, a rendszer másodrendű rendszerré egyszerűsíthető. Ezután a másodrendű rendszer kritikus csillapítási állapotba helyezhető a szög és a szögsebesség visszacsatolási együtthatójának beállításával, és a robotvezérlő rendszer jó vezérlési teljesítményt nyújt. Ennek az ellenőrzési módszernek a nehézsége abban rejlik, hogy a modell kellően pontosan felállítható, ami az egyik tipikus kutatási irány.
4. Vontatásoktatás: a tanítás a nagy nyomatékot és a súrlódási nyomatékot az aktuális helyzetnek és sebességnek megfelelően kompenzálja, majd a kezelőkar az ember által kifejtett erő irányában mozog.