Uvod:Što je kontrola položaja, kontrola položaja je češća metoda upravljanja u području industrijske kontrole, obično se koristi u položaju kontrole kretanja mehaničke opreme, kao što su alatni strojevi i robotske ruke, itd., u mnogim vrhunskim mehaničkim uređajima, potrebno je koristiti kontrolu položaja. U ovom ćemo članku uzeti kontrolu položaja ruke robota kako bismo izvršili uvođenje relevantnog sadržaja.
Robotska ruka uobičajena je vrsta proizvodnog robota koji nalikuje ljudskoj ruci, s nekoliko dijelova koji su vrlo slični ljudskom ramenu, laktu i zglobu, a može se voditi za izvođenje raznih operacija baš kao ljudska ruka. Budući da je ljudsko rame pričvršćeno za tijelo, "rame" ruke je postavljeno na nepomično postolje, dok se ostatak ruke može pomicati u različitim smjerovima.
Kontrola položaja ruke osigurava da ruka dosegne željeni položaj bez odstupanja i važna je funkcija ruke. Zglobovi robotske ruke obično su povezani motorima, a operater može kontrolirati robotsku policiju kontrolirajući motore u zglobovima putem računala. Budući da se motori kreću u kontroliranim koracima, ruka se može natjerati da se više puta pomiče na vrlo točan način, s visokim stupnjem točnosti i pouzdanosti. U sljedećem dijelu ćemo ukratko predstaviti princip upravljanja položajem robotske ruke, te način upravljanja položajem robotske ruke.
Princip kontrole položaja robotske ruke
Kako bismo kontrolirali položaj robotske ruke, moramo upotrijebiti motor za izlaz elektromagnetskog momenta u bilo kojem trenutku kako bismo stabilizirali gravitacijski moment robotske ruke. Kada kontrolna ruka dosegne zadani položaj, brzina vrtnje motora je nula i on je u stanju blokade, a izlazni moment je blokirajući moment. Zbog različitih napona armature, različit je i moment blokade motora, a upravljanje momentom blokade motora može se u potpunosti ostvariti promjenom napona armature, čime se ostvaruje kontrola položaja robotske ruke.
Tijek signala mehaničke kontrole položaja ruke. Prije svega, potrebno je izvršiti unos zadane vrijednosti u sustav tipkom dijela interakcije čovjek-računalo, koji uključuje dva informacijska sadržaja zadane pozicije i smjera vrtnje, a zatim DSP izračunava Feed-forward kontrolna količina koja bi se trebala dodati motoru u skladu s ulazom specificirane pozicije i ulaza vala PWM signala i signala smjera u motor za pogon kruga. U isto vrijeme, kodni disk detektira trenutni kut i vraća ga DSP-u, koji zatim provodi PID kontrolu prema razlici između trenutnog položaja i specificiranog položaja, te prilagođava val izlaznog PWM signala i signal smjera. Osim toga, zaslon s tekućim kristalima u dijelu interakcije čovjek-računalo odgovoran je za prikaz informacija u procesu upravljanja u stvarnom vremenu.
Metode kontrole položaja robotske ruke
1. Feedforward plus kontrola s tri petlje
Ova metoda upravljanja položajem temelji se na upravljanju povratnom spregom s tri petlje, dodajući vrijednost naredbe feed-forward. Upravljački program obično treba raditi u CSP načinu rada, metoda generiranja vrijednosti naprijed ima dvije vrste, jedna je da kontroler još uvijek samo šalje naredbeni položaj robotskoj ruci, vozač kroz diferencijalno generiranje vrijednosti brzine i vrijednosti ubrzanja; drugo je da kontroler ne samo da šalje naredbeni položaj, već također šalje vozaču vrijednost prednaprezanja brzine i prednapredovanja vrijednosti momenta. Ova metoda omogućuje robotskoj ruci sposobnost dinamičkog odgovora.
2. servo upravljanje s tri petlje
Ova metoda kontrole položaja jedna je od poznatijih. U ovom trenutku, sva kontrola se vrši u vozaču, koji generira okretni moment u skladu s komandnim položajem, tako da robotska ruka dobro prati komandni položaj, a kontroler je samo planer putanje odgovoran za slanje komandnog položaja do vozač. Ova metoda ima visoku točnost u stabilnom stanju i snažnu sposobnost sprječavanja smetnji, što može osigurati ponovljenu točnost pozicioniranja robotske ruke, ali njezina je dinamička izvedba relativno loša, na primjer, vremensko kašnjenje između zadane krivulje položaja i krivulja stvarne pozicije je velika.
3. Nelinearno upravljanje
Pogoni prethodne dvije metode rade pod kontrolom položaja, dok ova metoda treba locirati pogon u modu momenta ili struje, primjenom nekih nelinearnih metoda upravljanja u modernoj teoriji upravljanja. Regulator izračunava vrijednost zakretnog momenta izravno u skladu s naređenim položajem i šalje ga pogonu, što slabi pogon u modul pojačala snage, dok se za upravljač može smatrati samo da vrši kontrolu kretanja. Ovo se može koristiti u metodi upravljanja metodom izračunatog zakretnog momenta, linearizaciji povratne sprege i nekim adaptivnim metodama upravljanja.
Pregledavajući gornji članak, možete saznati da se upravljanje položajem robotske ruke može realizirati pomoću feed-forward plus upravljanja s tri petlje, servo upravljanja s tri petlje s povratnom spregom i nelinearnih metoda upravljanja. Kontrola položaja robotske ruke je kako bi se osiguralo da robotska ruka može doći do željenog položaja bez odstupanja, ali se također robotska ruka češće koristi kao metoda upravljanja, zglobove robotske ruke obično pokreće motor, Operater može kontrolirati robotsku ruku putem računalne kontrole zglobova motora za upravljanje robotskom rukom, kako bi se postigla veća točnost kretanja pomaka. Pratite Jiezhong Robotics kako biste saznali više o znanju i primjeni kontrole položaja robotske ruke.