凱爾達機器人運動控制技術
由凱爾達專家團隊研發(fā)的機器人運動控制技術主要包含正逆運動學快速算法、保持作業(yè)姿態(tài)的軌跡規(guī)劃技術、伺服電機增益參數控制技術、震動抑制技術、工業(yè)機器人多機器人協(xié)調控制技術等多項技術。是經中國機械工程學會組織院士、博導等工業(yè)機器人、焊接行業(yè)專家鑒定通過,并獲得專家好評:“整體技術達到國際先進水平,部分技術處于國際領先?!?/p>
1)正逆運動學快速算法
正逆運動學算法是6軸機器人軌跡規(guī)劃與控制的基礎。公司控制器設計立足于要求能夠同時控制多達48個軸,即最多同時控制8臺6軸機器人,且各機器人之間能夠協(xié)同動作。為此,公司開發(fā)了一種能夠快速求解的逆運動學解法,能滿足在一個控制周期內完成所有6軸機器人的逆運動學運算,滿足控制器的實時性要求,為實現機器人的高精度提供了基礎。
2)保持作業(yè)姿態(tài)的軌跡規(guī)劃技術
針對工業(yè)機器人作業(yè)的特點,特別是機器人弧焊作業(yè)對姿態(tài)的要求,公司開發(fā)了保持作業(yè)姿態(tài)的軌跡規(guī)劃技術,在進行直線、圓弧以及其之間軌跡規(guī)劃時,對直線和圓弧的姿態(tài)軌跡規(guī)劃做了優(yōu)化,以保證工業(yè)機器人弧焊作業(yè)的優(yōu)異效果。
3)伺服電機增益參數控制技術
機器人控制器通過控制機器人各個軸上的伺服電機的狀態(tài),以實現機器人運動狀態(tài)的改變,從而完成對機器人運動狀態(tài)的控制。伺服電機控制時,電機增益參數不僅影響運動的穩(wěn)定性,同時還影響運動的精確性,因此對相關增益參數的控制極為重要。
為保證工業(yè)機器人運動的穩(wěn)定性及精確性,公司研發(fā)了伺服電機增益參數控制技術,通過解析每條運動型指令中的運動速度和運動軌跡,來獲取對應的增益參數并加以控制。公司利用此技術,實現了機器人高速運動的穩(wěn)定性和低速作業(yè)下的精確性。
4)振動抑制技術
抑制運動過程中的振動幅度也可以有效提高機器人的軌跡精度。工業(yè)機器人作業(yè)時,由于工業(yè)生產高節(jié)拍的要求,需要在高速、低速運動中快速變換。速度變換的過程將產生振動,這種振動增加了機器人末端的精度損失,降低機器人的軌跡精度。
5)工業(yè)機器人多機器人協(xié)調控制技術
隨著工業(yè)機器人應用領域越來越廣泛,對于多機器人協(xié)調工作的需求也逐步增加。傳統(tǒng)控制方法中,多個機器人的主從關系是固定的,在執(zhí)行任務的過程中,多個機器人之間的主從關系無法改變,這種固定主從關系的多機器人控制系統(tǒng)在進行工業(yè)作業(yè)時存在適應性差的問題。
凱爾達自主研發(fā)了工業(yè)機器人主從協(xié)調控制技術,克服了現有固定式主從關系的多機器人控制方法適應性差的問題,提供一種能在執(zhí)行程序中更換主從關系的機器人控制方法及系統(tǒng),從而大大提高多機器人主從協(xié)調運動控制的靈活性,增加了多機器人協(xié)同工作的應用場景,拓展了市場空間。