Contexte de l'application :
Dans le cadre de "Industrie 4.0" et "Made in China 2025", afin de s'adapter aux caractéristiques en évolution rapide de l'industrie moderne et de répondre aux exigences de complexité croissante, les robots ne doivent pas seulement être capables d'effectuer des tâches répétitives travailler de manière stable pendant longtemps, mais aussi être intelligent, en réseau, ouvert et convivial pour l'homme et l'ordinateur.
En tant qu'aspect important du développement et de l'innovation continus des robots industriels, la technologie d'enseignement se développe dans le sens de faciliter la programmation rapide de l'enseignement et d'améliorer les capacités de collaboration homme-machine. La boîte d'enseignement traditionnelle, qui a les applications les plus pratiques, nécessite que l'opérateur ait un certain niveau de connaissances et d'expérience en technologie robotique, et l'efficacité de l'enseignement est relativement faible. Par rapport à la méthode d'enseignement de la boîte d'enseignement, la méthode d'enseignement par traînée ne nécessite pas que l'opérateur maîtrise les connaissances et l'expérience du robot, et l'opération est simple et rapide, améliorant considérablement la convivialité et l'efficacité de l'enseignement.
Notions associées :
1. Faites glisser l'enseignement
Il fait référence au mouvement du bras de commande dans le sens de la force humaine sous la traction de l'opérateur (extrémité de traction ou traction d'un certain bras de commande). Cette fonction peut facilement planifier des trajectoires (pour les tâches avec une faible précision de trajectoire de processus), permettant aux opérateurs d'enregistrer et de reproduire des trajectoires sans avoir besoin de programmation manuelle, réduisant le seuil pour les opérateurs et améliorant l'efficacité.
2. Enseignement de la traînée basé sur le capteur
L'enseignement traditionnel de la traînée repose sur des capteurs de couple multidimensionnels externes (y compris le type de base, le type d'articulation et le type d'extrémité) du robot, qui utilisent les informations de couple obtenues par les capteurs pour calculer la direction et la vitesse de mouvement souhaitées. Bien que cette méthode puisse améliorer la précision de la commande, elle entraîne également une augmentation des coûts et des inconvénients lors de l'installation et de la maintenance. Le coût des capteurs de haute précision est encore plus élevé que celui de la machine elle-même.
3. Faites glisser l'enseignement basé sur le contrôle du couple pour un équilibre de force nul
Pour les robots industriels rigides, sans augmenter les coûts de fabrication et de maintenance, à l'aide du modèle dynamique du robot, le contrôleur peut calculer le couple nécessaire pour que le robot soit traîné en temps réel, puis fournir ce couple au moteur, permettant au robot pour assister efficacement l'opérateur dans le dragage, répondant aux exigences d'une bonne interaction homme-machine.
Méthodes de contrôle :
Il existe différentes méthodes pour contrôler le mouvement d'une série de bras robotiques, parmi lesquelles il y en a trois représentatives : commande à double boucle imbriquée indépendante, commande à double boucle imbriquée indépendante plus compensation de gravité/frottement, commande de couple calculée et commande d'apprentissage de la traînée . Ci-dessous une brève comparaison :
1. Commande à double boucle imbriquée par articulation indépendante : fait référence à l'utilisation de deux commandes en boucle fermée distinctes pour chaque articulation, la boucle de commande externe étant la boucle de commande d'angle d'articulation et la boucle de commande interne étant la boucle de commande de vitesse angulaire d'articulation. Cette méthode est la première méthode de contrôle de robot, ne partant que d'une simple perspective de contrôle du moteur, sans tenir compte des changements de charge du moteur avec le mouvement, de sorte que cette méthode a une précision de suivi médiocre.
2. Double boucle imbriquée par articulation indépendante avec contrôle de compensation gravité/frottement : sur la base d'une double boucle imbriquée par articulation indépendante, la compensation par anticipation de la gravité et de la friction est directement appliquée à l'extrémité de sortie du couple. Cet algorithme prend en compte les principaux facteurs de couple, de gravité et de frottement, car ces deux couples représentent une grande partie de tous les couples du robot dans des conditions normales de travail. À des vitesses plus élevées, le couple d'accélération, la force centrifuge et le couple de force de Coriolis peuvent également être ajoutés (généralement, cela n'est pas fait car le bruit d'accélération angulaire obtenu par la différence de capteur est trop important). Cette méthode de contrôle est plus couramment utilisée dans les robots industriels, qui est la méthode réellement adoptée dans ce cas.
3. Contrôle de couple calculé : ce mode de contrôle est basé sur la prémisse que le modèle dynamique est très précis. Après que le couple de gravité, la force de Coriolis, le couple de force centrifuge et le couple de friction sont ajoutés à l'anticipation, le système peut être simplifié en un système de second ordre. Ensuite, le système de second ordre peut être placé dans un état d'amortissement critique en ajustant le coefficient de retour d'angle et de vitesse angulaire, et le système de commande de robot a de bonnes performances de commande. La difficulté de cette méthode de contrôle réside dans le fait de pouvoir établir le modèle avec suffisamment de précision, ce qui est une des directions de recherche typiques.
4. Enseignement de la traînée : l'enseignement consiste à compenser le couple élevé et le couple de friction en fonction de la position et de la vitesse actuelles, puis le bras de commande se déplace dans la direction de la force exercée par la personne.