Εισαγωγή:Τι είναι ο έλεγχος θέσης, ο έλεγχος θέσης είναι μια πιο κοινή μέθοδος ελέγχου στον τομέα του βιομηχανικού ελέγχου, που χρησιμοποιείται συνήθως στη θέση ελέγχου κίνησης μηχανικού εξοπλισμού, όπως εργαλειομηχανές και ρομποτικοί βραχίονες, κ.λπ., σε πολλούς μηχανικούς εξοπλισμούς υψηλής τεχνολογίας, πρέπει να χρησιμοποιήσετε τον έλεγχο θέσης. Σε αυτό το άρθρο, θα χρησιμοποιήσουμε τον έλεγχο θέσης βραχίονα ρομπότ για να πραγματοποιήσουμε την εισαγωγή του σχετικού περιεχομένου.
Ο ρομποτικός βραχίονας είναι ένας κοινός τύπος ρομπότ κατασκευής που μοιάζει με ανθρώπινο βραχίονα, με πολλά μέρη που μοιάζουν πολύ με τον ανθρώπινο ώμο, τον αγκώνα και τον καρπό και μπορεί να καθοδηγηθεί για να εκτελέσει διάφορες λειτουργίες ακριβώς όπως ένας ανθρώπινος βραχίονας. Δεδομένου ότι ο ανθρώπινος ώμος είναι στερεωμένος στο σώμα, ο «ώμος» του βραχίονα είναι τοποθετημένος σε μια σταθερή βάση, ενώ το υπόλοιπο χέρι μπορεί να μετακινηθεί σε διαφορετικές κατευθύνσεις.
Ο έλεγχος θέσης του βραχίονα είναι να διασφαλίσει ότι ο βραχίονας φτάνει στην επιθυμητή θέση χωρίς απόκλιση και είναι μια σημαντική λειτουργία του βραχίονα. Οι αρθρώσεις του ρομποτικού βραχίονα συνήθως δεσμεύονται από κινητήρες και ο χειριστής μπορεί να ελέγξει τη ρομποτική αστυνομία ελέγχοντας τους κινητήρες στις αρθρώσεις μέσω ενός υπολογιστή. Δεδομένου ότι οι κινητήρες κινούνται σε ελεγχόμενες αυξήσεις, ο βραχίονας μπορεί να κινείται επανειλημμένα με πολύ ακριβή τρόπο, με υψηλό βαθμό ακρίβειας και αξιοπιστίας. Στην επόμενη ενότητα, θα εισαγάγουμε εν συντομία την αρχή του ελέγχου θέσης του ρομποτικού βραχίονα και τη μέθοδο ελέγχου θέσης του ρομποτικού βραχίονα.
Αρχή ελέγχου θέσης ρομποτικού βραχίονα
Για να ελέγξουμε τη θέση του ρομποτικού βραχίονα, πρέπει να χρησιμοποιήσουμε τον κινητήρα για να εξάγουμε ηλεκτρομαγνητική ροπή ανά πάσα στιγμή για να σταθεροποιήσουμε τη βαρυτική ροπή του ρομποτικού βραχίονα. Όταν ο βραχίονας ελέγχου φτάσει στην καθορισμένη θέση, η ταχύτητα περιστροφής του κινητήρα είναι μηδέν και βρίσκεται σε κατάσταση μπλοκαρίσματος και η έξοδος ροπής είναι η ροπή μπλοκαρίσματος. Λόγω των διαφορετικών τάσεων οπλισμού, η ροπή μπλοκαρίσματος του κινητήρα είναι επίσης διαφορετική και ο έλεγχος της ροπής μπλοκαρίσματος του κινητήρα μπορεί να πραγματοποιηθεί πλήρως αλλάζοντας την τάση οπλισμού, πραγματοποιώντας έτσι τον έλεγχο θέσης του ρομποτικού βραχίονα.
Ροή σήματος ελέγχου θέσης μηχανικού βραχίονα. Πρώτα απ 'όλα, η εισαγωγή της δεδομένης τιμής στο σύστημα πρέπει να συμπληρωθεί με το κουμπί του τμήματος αλληλεπίδρασης ανθρώπου-υπολογιστή, το οποίο περιλαμβάνει τα δύο περιεχόμενα πληροφοριών της καθορισμένης θέσης και την κατεύθυνση περιστροφής, και στη συνέχεια το DSP υπολογίζει Ποσότητα ελέγχου τροφοδοσίας που πρέπει να προστεθεί στον κινητήρα σύμφωνα με την είσοδο της καθορισμένης θέσης και εισάγει το κύμα σήματος PWM και το σήμα κατεύθυνσης στον κινητήρα για την κίνηση του κυκλώματος. Ταυτόχρονα, ο δίσκος κώδικα ανιχνεύει την τρέχουσα γωνία και ανατροφοδοτεί το DSP, το οποίο στη συνέχεια πραγματοποιεί έλεγχο PID σύμφωνα με τη διαφορά μεταξύ της τρέχουσας θέσης και της καθορισμένης θέσης και προσαρμόζει το κύμα σήματος εξόδου και το σήμα κατεύθυνσης PWM. Επιπλέον, η οθόνη υγρών κρυστάλλων στο τμήμα αλληλεπίδρασης ανθρώπου-υπολογιστή είναι υπεύθυνη για την εμφάνιση σε πραγματικό χρόνο των πληροφοριών στη διαδικασία ελέγχου.
Μέθοδοι ελέγχου θέσης ρομποτικού βραχίονα
1.Feedforward συν έλεγχος τριών βρόχων
Αυτή η μέθοδος ελέγχου θέσης βασίζεται στον έλεγχο ανάδρασης τριών βρόχων, προσθέτοντας μια τιμή εντολής τροφοδοσίας προς τα εμπρός. Ο οδηγός συνήθως χρειάζεται να εκτελείται σε λειτουργία CSP, η μέθοδος παραγωγής τιμής τροφοδοσίας έχει δύο είδη, το ένα είναι ο ελεγκτής που στέλνει ακόμα μόνο τη θέση εντολής στον ρομποτικό βραχίονα, ο οδηγός μέσω της διαφορικής παραγωγής της τιμής ταχύτητας τροφοδοσίας και της τιμής επιτάχυνσης προς τα εμπρός. Το δεύτερο είναι ότι ο ελεγκτής όχι μόνο στέλνει τη θέση εντολής, αλλά στέλνει επίσης την τιμή πόλωσης ταχύτητας τροφοδοσίας και την τιμή πόλωσης ροπής προς τα εμπρός στον οδηγό. Αυτή η μέθοδος επιτρέπει στον ρομποτικό βραχίονα να έχει ικανότητα δυναμικής απόκρισης.
Έλεγχος σερβομηχανισμού ανάδρασης 2.τριών βρόχων
Αυτή η μέθοδος ελέγχου θέσης είναι μια από τις πιο γνωστές. Αυτή τη στιγμή, ο έλεγχος γίνεται όλος στον οδηγό, ο οποίος παράγει ροπή σύμφωνα με τη θέση εντολής, έτσι ώστε ο βραχίονας ρομπότ να παρακολουθεί καλά στη θέση εντολής και ο ελεγκτής είναι απλώς ένας σχεδιαστής τροχιάς υπεύθυνος για την αποστολή της θέσης εντολής στο οδηγός. Αυτή η μέθοδος έχει υψηλή ακρίβεια στη σταθερή κατάσταση και ισχυρή ικανότητα κατά της παρεμβολής, η οποία μπορεί να εξασφαλίσει την επαναλαμβανόμενη ακρίβεια τοποθέτησης του ρομποτικού βραχίονα, αλλά η δυναμική της απόδοση είναι σχετικά κακή, για παράδειγμα, η χρονική καθυστέρηση μεταξύ της καμπύλης εντολής θέσης και της η πραγματική καμπύλη θέσης είναι μεγάλη.
3.Μη γραμμικός έλεγχος
Οι μηχανισμοί μετάδοσης κίνησης των δύο προηγούμενων μεθόδων λειτουργούν υπό έλεγχο θέσης, ενώ αυτή η μέθοδος είναι ο εντοπισμός του ηλεκτροκινητήρα σε λειτουργία ροπής ή ρεύματος, εφαρμόζοντας ορισμένες μη γραμμικές μεθόδους ελέγχου στη σύγχρονη θεωρία ελέγχου. Ο ελεγκτής υπολογίζει την τιμή της ροπής απευθείας σύμφωνα με τη θέση εντολής και τη στέλνει στον ηλεκτροκινητήρα, ο οποίος αποδυναμώνει τη μονάδα σε μια μονάδα ενισχυτή ισχύος, ενώ ο ελεγκτής μπορεί να θεωρηθεί ότι κάνει μόνο έλεγχο κίνησης. Αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη μέθοδο ελέγχου της μεθόδου υπολογισμένης ροπής, στη γραμμικοποίηση ανάδρασης και σε ορισμένες προσαρμοστικές μεθόδους ελέγχου.
Περιηγώντας το παραπάνω άρθρο, μπορείτε να μάθετε ότι ο έλεγχος θέσης του ρομποτικού βραχίονα μπορεί να πραγματοποιηθεί με τροφοδοσία προς τα εμπρός συν έλεγχο τριών βρόχων, έλεγχο σερβομηχανισμού ανάδρασης τριών βρόχων και μη γραμμικές μεθόδους ελέγχου. Ο έλεγχος θέσης του ρομποτικού βραχίονα είναι να διασφαλίσει ότι ο ρομποτικός βραχίονας μπορεί να φτάσει στην επιθυμητή θέση χωρίς απόκλιση, αλλά επίσης ο ρομποτικός βραχίονας χρησιμοποιείται πιο συχνά ως μέθοδος ελέγχου, οι αρθρώσεις του ρομποτικού βραχίονα οδηγούνται συνήθως από τον κινητήρα, Ο χειριστής μπορεί να ελέγξει τον ρομποτικό βραχίονα μέσω του υπολογιστή ελέγχου των αρθρώσεων του κινητήρα για τον έλεγχο του ρομποτικού βραχίονα, προκειμένου να επιτευχθεί μεγαλύτερη ακρίβεια της κίνησης της μετατόπισης. Ακολουθήστε την Jiezhong Robotics για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τη γνώση και την εφαρμογή του ρομποτικού ελέγχου θέσης βραχίονα.