工业机器人力觉视觉控制高级应用
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3.2 初始参数的设置

3.2.1 初始参数一览

在执行力觉控制时,首先要对最基本最必需的参数进行设置。这些参数称之为“初始参数”。初始参数一览表如表3-1所示。

表3-1 初始参数一览表

3.2.2 力觉控制器识别参数

为了使“机器人控制器”识别“力觉控制器”,需要对机器人控制器一侧的参数进行设置。识别参数设置如表3-2所示。图3-5所示为参数与使用附加伺服轴的轴号对应位置。

表3-2 力觉控制器识别参数设置

图3-5 附加轴对应的参数位置

(1)参数设置样例

①未使用附加轴功能时

AXJNO=(9,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0)

AXMENO=(1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0)

②使用附加轴功能时

AXJNO=(9,7,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0)

AXMENO=(1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0)

(2)参数设置说明

<机器人控制器↔力觉控制器↔附加轴连接示例>

在图3-6所示的连接了附加轴的场合,第1站连接了力觉控制器(注意第1站连接的不是附加轴的伺服驱动器),第2站~第8站连接的才是附加轴的伺服驱动器。因此附加轴站号旋转开关设定从1~7,最多可连接7轴。由于机器人本体已经有6个轴,所以附加轴轴号(注意不是站号)从7~14。参数设置说明如图3-7所示。

图3-6 力觉控制器及附加轴的连接

图3-7 参数AXJNO和AXMENO设置样例图示说明

3.2.3 校正参数的设置

为了使用力觉控制功能,需要定义(校准)“力觉传感器坐标系”和“力觉机械坐标系”的对应关系。校准设定错误时,有可能导致机器人向相反的方向动作。力觉校准参数FSHAND等的设置如表3-3所示。

表3-3 力觉校准参数FSHAND等的设置

如图3-8所示,力觉机械坐标系与力觉传感器坐标系的位置关系可能不完全一致,如果不一致时,需要设置参数进行标定。

图3-8 力觉机械坐标系与力觉传感器坐标系的位置关系

(1)校正参数设定样例一

“力觉传感器坐标系”与“力觉机械坐标系”的关系如图3-9所示。

图3-9 “力觉传感器坐标系”与“力觉机械坐标系”的关系样例1

①【力觉传感器坐标系的方向手系】 由于力觉传感器坐标系为左手系,因此设置如下:

FSHAND=0(初始值)

②【平行移动】 从“机械接口坐标系”看到的力觉传感器坐标系原点位置为(0,0,32),如图3-9所示,因此FSXTL的设定如下:

FSXTL的第1要素=0

FSXTL的第2要素=0

FSXTL的第3要素=+32

③【旋转移动】 为了使“力觉机械坐标系”与“力觉传感器坐标系”的形位保持一致,应该使“力觉传感器坐标系”B轴旋转+180°,因此FSXTL的设定如下:

FSXTL的第4要素=0(初始值)

FSXTL的第5要素=+180(初始值)

FSXTL的第6要素=0(初始值)

这样FXS→FXM、FYS→FYM、FZS→FZM就一一对应了。

注意:设置调整的基准是“力觉机械接口坐标系”。

(2)校正参数设定样例二

①“力觉传感器坐标系”与“机械接口坐标系”的位置偏差 “力觉传感器坐标系”与“机械接口坐标系”的关系如图3-10所示。

图3-10 “力觉传感器坐标系”与“机械接口坐标系”的关系样例2

从“机器人的机械接口坐标系”观察“力觉传感器坐标系”“力觉传感器坐标系”有如下“偏置”:

a.+Zm方向偏置50mm;

b.绕Zm旋转+30°。

②设置校准参数

a.【坐标系的方向手系】 力觉传感器坐标系为左手系,因此设置如下:

FSHAND=0

b.【平行移动】 由于从机械接口坐标系观察到的力觉传感器坐标系原点位置为(0,0,50),因此FSXTL的设定如下:

FSXTL的第1要素=0

FSXTL的第2要素=0

FSXTL的第3要素=+50

c.【旋转移动】 为了使“力觉机械坐标系”与“力觉传感器坐标系”的形位保持一致,应该使“力觉传感器坐标系”绕Zm轴旋转+30°(C轴),绕Ym轴旋转+180°(B轴),因此FSXTL的设定如下:

FSXTL的第4要素=0

FSXTL的第5要素=+180

FSXTL的第6要素=+30

3.2.4 力觉传感器允许值

参数FSLMTMX用于设置“力觉传感器的允许值”。如果作用在传感器上的“实际值”超过参数FSLMTMX的设定值,机器人会停止动作。参数FSLMTMX出厂初始设定值为0,所以在使用力觉控制之前必须设定参数FSLMTMX。参数FSLMTMX的设置如表3-4所示。

表3-4 设置参数FSLMTMX

(1)设置要点

设置力觉控制过程中“最大值”小于“力觉传感器允许值”。

(2)使用数据

对“力觉传感器允许值”的判定不是使用参数FSXTL经过坐标转换的数据,而是使用力觉传感器采集的原始数据(零点清零)。

(3)报警及处理

当实际值超出力觉传感器允许值而发生报警H7660时,则不能执行伺服ON操作。在这种情况下,应通过以下方法处理:

使用手持单元,一边持续按住手持单元的[RESET]键,一边进行伺服ON操作和JOG动作,可暂时将报警置于无效状态,使机器人退回安全位置。

3.2.5 力觉控制补偿限制

参数FSCORMX用于设置力觉控制中位置指令的补偿上限值。补偿量超过上限值时,立即发生报警(H2760)。这是针对操作和设定不完善而设置的保护功能,因此应设定必要的限制值。参数FSCORMX的设置如表3-5所示。

表3-5 力觉控制补偿限制值参数

3.2.6 力觉传感器数据滤波器设定

参数FSFLCTL用于设置力觉传感器数据的滤波时间常数。传感器数据不稳定或力觉控制中机器人振动时,增大滤波时间常数可以改善不稳定的状态。但是,增大滤波时间常数会使传感器数据发生延迟,导致力觉检测和力觉控制的灵敏度降低。参数FSFLCTL的设置如表3-6所示。

表3-6 力觉传感器数据滤波时间常数设定参数

3.2.7 力觉传感器最小控制力设定

参数FSMINCTL用于设置力觉传感器的“最小控制力”,如表3-7所示。在力觉控制中,即使力觉传感器未接触工件,有可能由于电磁干扰使机器人发生振动。这种情况下,可通过增大“最小控制力”进行改善。但是,增大最小控制力会导致力觉控制的灵敏度会降低。

表3-7 最小控制力参数