pengenalan:Apakah kawalan kedudukan, kawalan kedudukan adalah kaedah kawalan yang lebih biasa dalam bidang kawalan perindustrian, biasanya digunakan dalam kedudukan kawalan pergerakan peralatan mekanikal, seperti alat mesin dan lengan robot, dll., dalam banyak peralatan mekanikal mewah, perlu menggunakan kawalan kedudukan. Dalam artikel ini, kami akan mengambil kawalan kedudukan lengan robot untuk melaksanakan pengenalan kandungan yang berkaitan.
Lengan robot ialah jenis robot pembuatan biasa yang menyerupai lengan manusia, dengan beberapa bahagian yang hampir sama dengan bahu, siku dan pergelangan tangan manusia, dan boleh dibimbing untuk melakukan pelbagai operasi seperti lengan manusia. Oleh kerana bahu manusia dilekatkan pada badan, "bahu" lengan dipasang pada tapak pegun, manakala lengan yang lain boleh digerakkan ke arah yang berbeza.
Kawalan kedudukan lengan adalah untuk memastikan lengan mencapai kedudukan yang diingini tanpa sisihan, dan merupakan fungsi penting lengan. Sambungan lengan robotik biasanya dimanfaatkan oleh motor, dan pengendali boleh mengawal polis robotik dengan mengawal motor dalam sendi melalui komputer. Memandangkan motor bergerak dalam kenaikan terkawal, lengan boleh dibuat untuk bergerak berulang kali dengan cara yang sangat tepat, dengan tahap ketepatan dan kebolehpercayaan yang tinggi. Dalam bahagian seterusnya, kami akan memperkenalkan secara ringkas prinsip kawalan kedudukan lengan robot, dan kaedah kawalan kedudukan lengan robot.
Prinsip kawalan kedudukan lengan robot
Untuk mengawal kedudukan lengan robot, kita perlu menggunakan motor untuk mengeluarkan tork elektromagnet pada bila-bila masa untuk menstabilkan momen graviti lengan robot. Apabila lengan kawalan mencapai kedudukan yang ditentukan, kelajuan putaran motor adalah sifar dan ia berada dalam keadaan menyekat, dan keluaran tork ialah tork penyekat. Oleh kerana voltan angker yang berbeza, tork penyekat motor juga berbeza, dan kawalan tork penyekat motor boleh direalisasikan sepenuhnya dengan menukar voltan angker, dengan itu merealisasikan kawalan kedudukan lengan robot.
Aliran isyarat kawalan kedudukan lengan mekanikal. Pertama sekali, input nilai yang diberikan kepada sistem perlu dilengkapkan dengan butang bahagian interaksi manusia-komputer, yang merangkumi dua kandungan maklumat kedudukan yang ditentukan dan arah putaran, dan kemudian DSP mengira jumlah kawalan suapan ke hadapan yang perlu ditambah pada motor mengikut input kedudukan yang ditentukan dan memasukkan gelombang isyarat PWM dan isyarat arah kepada motor untuk memacu litar. Pada masa yang sama, cakera kod mengesan sudut semasa dan memberi suapan kembali kepada DSP, yang kemudiannya menjalankan kawalan PID mengikut perbezaan antara kedudukan semasa dan kedudukan yang ditentukan, dan melaraskan gelombang isyarat PWM output dan isyarat arah. Di samping itu, paparan kristal cecair dalam bahagian interaksi manusia-komputer bertanggungjawab untuk paparan masa nyata maklumat dalam proses kawalan.
Kaedah kawalan kedudukan lengan robot
1. Feedforward ditambah kawalan tiga gelung
Kaedah kawalan kedudukan ini adalah berdasarkan kawalan maklum balas tiga gelung, menambah nilai arahan suapan ke hadapan. Pemandu biasanya perlu berjalan dalam mod CSP, kaedah penjanaan nilai suapan hadapan mempunyai dua jenis, satu ialah pengawal masih hanya menghantar kedudukan arahan ke lengan robot, pemandu melalui penjanaan perbezaan nilai kelajuan suapan dan nilai pecutan suapan; yang kedua ialah pengawal bukan sahaja menghantar kedudukan arahan, tetapi juga menghantar nilai bias kelajuan suapan dan nilai bias tork suapan kepada pemandu. Kaedah ini membolehkan lengan robotik mempunyai keupayaan tindak balas dinamik.
2. kawalan servo maklum balas tiga gelung
Kaedah kawalan kedudukan ini adalah salah satu kaedah yang lebih biasa. Pada masa ini, kawalan semua dilakukan dalam pemandu, yang menghasilkan tork mengikut kedudukan arahan, supaya lengan robot menjejaki dengan baik ke kedudukan arahan, dan pengawal hanyalah perancang trajektori yang bertanggungjawab untuk menghantar kedudukan arahan ke pemandu. Kaedah ini mempunyai ketepatan yang tinggi dalam keadaan mantap, dan keupayaan anti-gangguan yang kuat, yang boleh memastikan ketepatan kedudukan berulang lengan robot, tetapi prestasi dinamiknya agak lemah, sebagai contoh, kelewatan masa antara keluk kedudukan yang diperintahkan dan keluk kedudukan sebenar adalah besar.
3. Kawalan bukan linear
Pemacu dua kaedah sebelumnya dikendalikan di bawah kawalan kedudukan, manakala kaedah ini adalah untuk mencari pemacu dalam mod tork atau semasa, menggunakan beberapa kaedah kawalan tak linear dalam teori kawalan moden. Pengawal mengira nilai tork secara langsung mengikut kedudukan yang diperintahkan dan menghantarnya ke pemacu, yang melemahkan pemacu ke dalam modul penguat kuasa, manakala pengawal hanya boleh dianggap melakukan kawalan gerakan. Ini boleh digunakan dalam kaedah kawalan kaedah tork terkira, linearisasi maklum balas dan beberapa kaedah kawalan adaptif.
Melayari artikel di atas, anda boleh mengetahui bahawa kawalan kedudukan lengan robotik boleh direalisasikan dengan kawalan suapan ke hadapan ditambah tiga gelung, kawalan servo maklum balas tiga gelung dan kaedah kawalan tak linear. Kawalan kedudukan lengan robot adalah untuk memastikan bahawa lengan robot boleh mencapai kedudukan yang dikehendaki tanpa sisihan, tetapi juga lengan robot lebih biasa digunakan sebagai kaedah kawalan, sendi lengan robotik biasanya didorong oleh motor, pengendali boleh mengawal lengan robot melalui kawalan komputer sendi motor untuk mengawal lengan robot, untuk mencapai ketepatan yang lebih tinggi bagi pergerakan anjakan. Ikuti Jiezhong Robotics untuk mengetahui lebih lanjut tentang pengetahuan dan aplikasi kawalan kedudukan lengan robotik.