跟著機(jī)器人技能的日益老練以用的不斷普及,機(jī)器人正逐漸融入社會(huì)生產(chǎn)、日子的各個(gè)方面,并發(fā)揮越來(lái)越不行代替的作用。在“工業(yè) 4.0” 和 “我國(guó)制造 2025”的布景下,為了習(xí)慣現(xiàn)代工業(yè)快速多變的特色以及滿意日益增長(zhǎng)的雜亂性要求,機(jī)器人不僅要能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定地完成重復(fù)作業(yè),還要具有智能化、網(wǎng)絡(luò)化、開放性、人機(jī)友愛(ài)性的特色。作為工業(yè)機(jī)器人繼續(xù)開展與創(chuàng)新的一個(gè)重要方面,示教技能正在向利于快速示教編程和增強(qiáng)人機(jī)協(xié)作才能的方向開展。
工業(yè)機(jī)器人示教就是編程者選用各種示教辦法事前“告知”機(jī)器人所要進(jìn)行的動(dòng)作信息和作業(yè)信息等。這些信息大致分為三類:機(jī)器人方位和姿勢(shì)信息,軌跡和路徑點(diǎn)等的信息;機(jī)器人使命動(dòng)作順序信等的息;機(jī)器人動(dòng)作、作業(yè)時(shí)的附加條件等的信息,機(jī)器人動(dòng)作的速度和加速度等信息和作業(yè)內(nèi)容信息等。圖1所示為機(jī)器人示教辦法的分類。
實(shí)踐使用zui多的傳統(tǒng)的示教盒示教要求操作者具有必定的機(jī)器人技能常識(shí)和經(jīng)歷,示教效率較低。與示教盒示教比較,直接示教法能夠無(wú)需操作者把握任何機(jī)器人常識(shí)及經(jīng)歷,操作簡(jiǎn)略且快速,*地提高了示教的友愛(ài)性、高效性。圖2為啟帆規(guī)劃的機(jī)器人示教盒以及對(duì)應(yīng)的三維實(shí)時(shí)操控軟件。
直接示教操控辦法
當(dāng)時(shí)主流的機(jī)器人直接示教操控辦法能夠分為兩類:*類是根據(jù)方位操控或許阻抗操控的直接示教辦法。第二類是根據(jù)力矩操控的零力平衡的機(jī)器人直接示教(有動(dòng)力學(xué)模型)。
以下內(nèi)容為學(xué)術(shù)干貨,請(qǐng)劃重點(diǎn)
根據(jù)方位操控的直接示教
傳統(tǒng)的拖動(dòng)示教依賴于外置于機(jī)器人的多維操作傳感器,利用該傳感器獲取的信息,牽引機(jī)器人結(jié)尾在笛卡爾空間下做線性或許旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)。圖3為根據(jù)多維傳感器的方位操控的直接示教
此類的根據(jù)方位操控的拖動(dòng)示教辦法都無(wú)法逃避兩個(gè)問(wèn)題。一個(gè)是因?yàn)轭~定的多維傳感器的裝備,增加了機(jī)器人的生產(chǎn)本錢。另一個(gè)是因?yàn)槎嗑S傳感器只能操控機(jī)器人結(jié)尾的笛卡爾空間,所以無(wú)法很好地操控單軸的運(yùn)動(dòng),使得機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)顯得非常生硬,不利于真正的拖動(dòng)示教變成,尤其是要微調(diào)到特定的點(diǎn)的時(shí)分,可能還需求傳統(tǒng)的遙控示教盒的輔佐。
不同于傳統(tǒng)的根據(jù)方位或許阻抗的拖動(dòng)示教辦法,零力操控辦法對(duì)操作者愈加的友愛(ài)。在準(zhǔn)確的動(dòng)力學(xué)模型的協(xié)助下,拖動(dòng)機(jī)器人時(shí)要戰(zhàn)勝的機(jī)器人本身重力,摩擦力以及慣性力都的到了相應(yīng)的電機(jī)力矩的抵消,使得機(jī)器人能夠輕松的拖動(dòng)。 一起,算法也確保了當(dāng)外力被吊銷時(shí),機(jī)器人能夠敏捷的靜止在當(dāng)時(shí)方位,確保設(shè)備和操作人員的安全。
另一個(gè)根據(jù)零力操控拖動(dòng)示教帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)是,在動(dòng)力學(xué)模型中,各關(guān)節(jié)的力矩是能夠單獨(dú)操控的,所以機(jī)器人的拖動(dòng)點(diǎn)不再被固定在機(jī)器人結(jié)尾或許多維傳感器上,操作者能夠在機(jī)器人任意方位去拖動(dòng)機(jī)器人,使操作愈加靈敏多變。
針對(duì)當(dāng)時(shí)的主流使用需求,啟帆已開宣布能夠使用于不同類型機(jī)器人上的拖動(dòng)示教技能。該技能以根據(jù)力矩操控的零力平衡的機(jī)器人直接示教為根底,完成了無(wú)傳感器(sensorless)的根據(jù)力矩操控的零力平衡拖動(dòng)示教。
這種拖動(dòng)示教辦法,除了具有上述的根據(jù)力矩操控的零力平衡的機(jī)器人直接示教外,還有著一個(gè)zui主要的優(yōu)勢(shì),就是無(wú)需外加關(guān)節(jié)力矩傳感器,降低了完成的本錢,一起也確保了算法的通用性。
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