Zavedení:Co je polohové řízení, polohové řízení je běžnější způsob řízení v oblasti průmyslového řízení, obvykle používaný při řízení polohového pohybu mechanických zařízení, jako jsou obráběcí stroje a robotická ramena atd., v mnoha špičkových mechanických zařízeních, je třeba použít ovládání polohy. V tomto článku se podíváme na ovládání polohy ramene robota, abychom provedli zavedení příslušného obsahu.
Robotická paže je běžný typ výrobního robota, který se podobá lidské paži, s několika částmi, které jsou velmi podobné lidskému rameni, lokti a zápěstí, a lze je vést k provádění různých operací stejně jako lidská paže. Vzhledem k tomu, že lidské rameno je připevněno k tělu, "rameno" paže je namontováno na stacionární základně, zatímco zbytek paže se může pohybovat v různých směrech.
Řízení polohy ramene má zajistit, aby rameno dosáhlo požadované polohy bez odchylky, a je důležitou funkcí ramene. Klouby robotického ramene jsou obvykle poháněny motory a operátor může ovládat rameno ovládáním motorů v kloubech prostřednictvím počítače. Vzhledem k tomu, že se motory pohybují v řízených krocích, je možné, aby se robotické rameno pohybovalo opakovaně velmi přesně, s vysokou mírou přesnosti a spolehlivosti. V další části si stručně představíme princip řízení polohy robotického ramene a způsob řízení polohy robotického ramene.
Princip řízení polohy robotické paže
Abychom mohli ovládat polohu robotického ramene, potřebujeme kdykoli použít motor k výstupu elektromagnetického točivého momentu, aby se stabilizoval gravitační moment robotického ramene. Když ovládací rameno dosáhne zadané polohy, otáčky motoru jsou nulové a jsou ve stavu blokování a výstupní moment je blokovací moment. Vzhledem k různým napětím kotvy je také odlišný blokovací moment motoru a řízení blokovacího momentu motoru lze zcela realizovat změnou napětí kotvy, čímž je realizováno řízení polohy robotického ramene.
Tok signálu mechanického ovládání polohy ramene. Nejprve je potřeba dokončit zadání dané hodnoty do systému přes tlačítko části interakce člověk-počítač, které obsahuje dva informační obsahy zadané polohy a směru otáčení, a poté DSP vypočítá dopřednou kontrolu. množství, které by mělo být přidáno do motoru podle specifikovaného vstupu polohy, a přivádí vlnu signálu PWM a směrový signál do motoru pro řízení obvodu. Současně kódový disk detekuje aktuální úhel a přivádí zpět do DSP, který pak provádí PID řízení podle rozdílu mezi aktuální polohou a zadanou polohou a upravuje výstupní vlnu PWM signálu a směrový signál. Displej z tekutých krystalů v části interakce člověk-počítač je navíc zodpovědný za zobrazování informací v řídicím procesu v reálném čase.
Metody řízení polohy mechanického ramene
1, dopředná vazba plus třísmyčkové ovládání
Tato metoda řízení polohy je založena na třísmyčkovém zpětnovazebním řízení, které přidává dopřednou hodnotu příkazu. Ovladač obvykle potřebuje běžet v režimu CSP, metoda generování dopředné hodnoty má dva druhy, jedním je, že ovladač stále pouze posílá příkazovou pozici do robotického ramene, řidič generuje hodnotu dopředné rychlosti a hodnotu zrychlení vpřed prostřednictvím rozdílu; druhý je, že ovladač nejen odesílá příkazovou polohu, ale také posílá hodnotu zkreslení dopředné rychlosti a hodnotu zkreslení dopředného momentu. Tato metoda umožňuje robotické paži mít schopnost dynamické odezvy.
2, třísmyčkové zpětnovazební servo řízení
Tato metoda řízení polohy je známá. V tomto okamžiku se vše řídí v ovladači, který generuje točivý moment podle příkazové pozice, takže rameno robota je dobře sledováno do příkazové polohy a ovladač je pouze plánovač trajektorie odpovědný za odeslání příkazové pozice do řidič. Tato metoda má vysokou přesnost v ustáleném stavu a silnou odolnost proti rušení, která může zajistit opakovanou přesnost polohování robotické paže, ale její dynamický výkon je relativně špatný, například časové zpoždění mezi přikázanou polohovou křivkou a křivka skutečné polohy je velká.
3, nelineární řízení
První dvě metody pohonu pracují s polohovým řízením, přičemž tato metoda je umístěna v režimu momentu nebo proudu pohonu, aplikují některé z moderní teorie řízení nelineárních metod řízení. Regulátor vypočítá hodnotu točivého momentu přímo podle zadané polohy a odešle ji do měniče, což zeslabí měnič na modul výkonového zesilovače, zatímco regulátor lze považovat pouze za řízení pohybu. Toho lze využít v metodě řízení metodou vypočteného momentu, linearizaci zpětné vazby a některých metodách adaptivního řízení.
Procházením výše uvedeného článku se můžete dozvědět, že řízení polohy robotického ramene lze realizovat pomocí dopředného a třísmyčkového řízení, třísmyčkového zpětnovazebního servořízení a nelineárních způsobů řízení. Řízení polohy robotického ramene má zajistit, aby robotické rameno mohlo dosáhnout požadované polohy bez odchylky, ale také se robotické rameno častěji používá jako způsob ovládání, klouby robotického ramene jsou obvykle poháněny motorem, operátor může ovládat robotické rameno prostřednictvím počítačového ovládání kloubů motoru pro ovládání robotického ramene, aby bylo dosaženo vyšší přesnosti pohybu posunu. Sledujte společnost Jiezhong Robotics a zjistěte více o znalostech a aplikaci řízení polohy robotické paže.