Force Control 的目的是为了让机器人对接触力更加敏感。最后能达到“机器人能感受到其周围是什么”它能够在一个表面上施加一个常力,即使他不知道这个表面的确切位置。
一、Force Control 程序应该包括: 1. 对于重力地补偿以及传感器地校正 2. 对于Force Control 的激活或是关闭
3. 定义参考值(期望的力、力矩或是移动方式) 4. 对于结束条件的编写
5. 编写监控指令(让其只能在某个范围内移动或是按照某个力的大小范围移动) 6. 反馈信息(载荷,检测到地力值,过程状态) 7. 数据(支持指令以及函数)
二、编Force Control的基本步骤: 1. 确认载荷并校正系统。
2. 建立期望的参考力以及移动模型 3. 建立结束条件 4. 激活力控制
5. 激活参考力以及参考路径模型 6. 等待终止条件的触发
7. 终止参考力以及参考路径模型 8. 终止力控制
三、注意事项
1.碰撞/冲突检测 不能使用 2.SoftMove 不能使用
3.有些跟踪功能如传送带跟随,视觉跟随,焊接导航 不能使用 4.传感器同步或者同步模拟 不能使用 5.世界坐标系 不能使用 6.单轴运动 不能使用 7.路径偏移 不能使用 8.弧线选择 不能使用 9.主选择器 不能使用
10.联合伺服机构 不能使用
11.如果多机器人在运动,Force Control 不能被激活
12.如果Force Control 和 安全移动(SafeMove)或者 电气位置开关(Electronic Position Switches)同时使用,安全运行范围 功能必须要被开启。
一、安装力传感器流程:
1.把力传感器安装在房间中或者安装在机器人边缘上(阅读供应商地手册,金属板不要装错) 2.连接机器人控制器IRC5与电压测量器的电缆(电缆上地连接标志是XP2和R1.SMB,但是电缆应该连在控制器前面板地XS41以及电压计地FMB.X1上)
3.连接电压测量器与力传感器之间地电缆(确认电缆在机器人上的安装位置,以免机器人在运行过程中会损坏电缆;如果用1自由度的传感器,要确定传感器信号是否连接正确可以结
合设定里面地校正矩阵从而按照应用激活Fx,Fy或者Fz) 4.安装RobotStudio 以及RobotWare
5.在RS里创建一个机器人系统。在Modify Options 里面 选择RobotWare 选项 Machining FC
6.通过RS,对FC地参数进行设置
7.如果传感器地生产商是ATI Automation ,传感器地校正数据可以通过一张CD载入。。。任何其他的传感器信号地配置数据都需要生产商提供。点击RS中的“配置”选择“载入参数”“载入并复制” 8.编程
Force Control 的指导方针:
1. 力传感器的校正时做所有力控制前最需要做的
2. 在力控制中,手动移动机器人是可以地,但是示教机器人需要非常小心 3. 避免通过singularities(单轴运动)在程序或者jogging 使用机器人
4. 小尺度地改变衰减参数(damping parameter 即机器人碰到力、力矩时退出地速度) 5. 小尺度地改变bandwidth of force filter(力滤波器的带宽)
6. 如果你确定要限制参考力以及运动速度,在配置中改变参数的最大值以避免程序出错 7. 使用监控指令限制机器人地移动
8. 避免还使用力控制的时候deactivate 终止力控制,当程序指针改变的时候再去终止力控
制
9. 如果程序中断了,要从程序之初开始 Force Control 的编程准则:
1. 在选择你地新的参考模型以及参考力地时候,不要接触任何物体,去核实动作的正确 2. 当你尝试新地力控制移动模型时,一定要使用一个比你期望较低地速度,以及较小的参
考力
系统参数设定: 1.Robot FC master PMC sensor 2.FC Master Name FC sensor FC Kinematics FC Application 3.FC Sensor Name Force Sensor Mount Unit Name Motion—Robot Motion—FC master FC master的名字 FC控制地运动 Motion—FC Sensor 传感器安装的机械单元地名字,通常是ROB_1,如果是Room Fixed 这一栏应该是空的 明确说明传感器是要测量力、力矩、还是两者都是 设定最高地噪声等级,从而允许传感器能正确进行校正,为了检查机器人是否良好 Force Sensor Type Noise Level
Force Sensor Frame x-z(?) 传感器坐标系的起源,如果是安装在机器人上的默认是tool0,如果是Room-fixed的默认是世界坐标系,单位是米(m) 传感器坐标系地目标,如果是安装在机器人上根据tool0来看,Room-fixed是根据世界坐标系 Motion—FC Kinematics 指明机器人在碰到东西以后的退出速度。更高地速度意味着就不那么敏感了。 单位是Ns/m(???) 指明机器人在碰到力矩以后,工具地旋转角速度 单位是 Nms/rad (???) 力环路滤波地带宽。更高的值可能可以使机器人更容易控制,但是不稳定。 单位:HZ 在Force frame 中测量出的太低地力将被滤掉通过这个带宽设置 Motion—FC Application 因为某个因素否决速度监控 如果测量出地接触力大于这个数值,那么将被降至这个数值 如果测量出地接触力小于这个数值,那么将被降至0 如果force control 结束了,机器人是否允许继续保持联系 Force Sensor Frame q1-q4(?) 4.FC Kinematics Name Damping in Force x Direction, Damping in Force y Direction, Damping in Force z Direction Damping in Torque x Direction, Damping in Torque y Direction, Damping in Torque z Direction Bandwidth of force loop filter Bandwidth of force frame filter 5.FC Application Speed superv override(?) Largest measured contact force Lowest measured contact force Keep contact force at stop 注意:Max Ref xxx应该不能设置太高,他们如果Lowest measured contact force 设置得太决定了机器人地ramping step (步进运低,机器人可能会drift漂动 动?),否则降造成机器人地促动,触发监控 6.PMC sensor Setup fx scale – tz scale Disable force sensor cable check 规定输入电压转换成力或者力矩时的,变化比例参数 有些力传感器有一个独立地安全通道,当传感器工作时,他会在一个确定的等级上有一个电压,这样系统才能进行监测。如果力传感器没有这样一个安全通道,这个监测应该置为disabled