工业机器人力觉视觉控制高级应用
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第4章 力觉控制的相关指令及状态变量

4.1 力觉控制指令

力觉控制指令一览表如表4-1所示。

表4-1 力觉控制指令一览表

4.1.1 力觉控制功能启动指令——Fsc On

(1)【功能】

力觉控制功能启动(以下简称“力觉控制ON”)。

(2)【格式】

Fsc On,<控制模式>,<控制特性>,<力觉传感器零点清零>

(3)【术语解释】

<控制模式>——设置“控制模式组号”。设定范围:-1~9。

“控制模式组号”与(技术参量)使用的参数(变量)对应如表4-2所示。

“控制模式组号”为“-1~9”。在不同的“控制模式组号”下,各“控制模式参量(如坐标系等)”用不同的参数或“变量”设置。例如,选择“控制模式组号=0”时,各“控制模式参量(如坐标系等)”是用“变量”设置,如“力觉控制模式”是用“P_FsMod0”设置。

表4-2 控制模式组号与使用参数(变量)对应表

<控制特性>——设置力觉控制的“控制特性组号”。设定范围:-1~9。

“控制特性组号”与(技术参量)使用的参数(变量)对应如表4-3所示。

表4-3 控制特性的技术参量与使用参数(变量)对应表

如表4-3所示,“控制特性组号”为“-1~9”。在不同的“控制特性组号”下,各“控制特性技术参量(如作用力指令值等)”用不同的参数或“变量”设置。例如,选择“控制特性组号=0”时,各“控制特性项目”是用“变量”设置,如“作用力指令值”是用“P_FsFCd0”设置(参看4.7.1节)。

<力觉传感器零点清零>——设置是否执行力觉传感器的“零点清零”。

设定值:0=执行;1=不执行。

(4)指令样例

Fsc On,0,0,1'

力觉控制ON。控制模式组号=0,控制特性组号=0,不执行“零点清零”。

(5)【说明】

①“力觉控制功能”在初始状态是关闭的(OFF)。

②力觉控制的模式和特性是通过设置“控制模式和控制特性的组号”确定的。

③未连接力觉传感器时执行本指令,发生报警L3986。

④“控制模式”“控制特性”组号=-1~9,不同的组号下的技术参量对应不同的参数或变量。

⑤“控制模式”“控制特性”编号=0或-1时,使用“专用的状态变量”设置技术参量;初始状态与“控制模式”“控制特性”组号为1时的设定相同。

⑥通过执行程序复位操作和End指令,“力觉控制”=OFF状态。

⑦“力觉控制功能”只有在伺服ON时才能执行。伺服OFF,则“力觉控制OFF”;机器人伺服ON,则必须重新启动力觉控制。

⑧力觉控制OFF时,无法执行对“作用力检测设定值”的数据检查。

⑨力觉控制功能和表4-4所示功能无法同时使用。

表4-4 无法与力觉控制同时执行的功能

⑩“力觉控制ON”后,如果使用Fine J指令(关节)/Fine P指令(直交)执行精密定位,由于作用力影响,机器人无法到达目标位置,有可能无法完成定位,所以执行定位时,应该使用Fine(脉冲)指令。

在自动运行时,如果使“力觉控制”和“跟踪”功能,两者从“启动ON”到“关闭OFF”时,先执行Trk Off指令关闭“跟踪”功能,再通过Fsc Off指令来关闭“力觉控制功能”。如果先执行Fsc Off指令,则会发生报警L2750。

启动“力觉控制”时,用户定义的区域、自由平面极限按照位置指令进行检查,不按照力觉位置指令检查。

4.1.2 Fsc Off

(1)【功能】

关闭“力觉控制功能”(以下简称“力觉控制OFF”)。

(2)【格式】

Fsc Off

(3)【说明】

①本指令功能为关闭“力觉控制”。

②未连接“力觉传感器”时,执行本指令即成为“无处理”。

4.1.3 FsGChg

(1)【功能】

改变力觉控制过程中的“控制特性”。

(2)【格式】

FsGChg<切换开始位置>,<切换时间>,<切换后的控制特性组号>

(3)【术语解释】

<切换开始位置>——执行切换“控制特性”的“运动位置”。“切换开始位置”用执行插补运行时“起始点→终点之间的位置百分比”表示。设置范围:0~100%。

<切换时间>——执行更改“控制特性”的时间。

“作用力检测设定值”和“模式切换判定值”不受本指令影响,到达“切换开始位置”立即切换。

设定范围:1~1000ms。

<切换后的控制特性组号>——切换后的“控制特性的组号”。

设定范围:-1~9。

(4)【指令样例】

FsGChg 50,500,-1 '——切换“控制特性”指令。设置在从P1点移动到P2点行程50%位置时,切换控制特性。切换时间:500ms。控制特性组号变为-1。

(5)【说明】

①本指令执行“改变控制特性”。

②执行本指令的时间点为:在随后执行的第1条插补指令中,运行位置到达设定的“切换开始位置”时,即为开始执行“控制特性”切换的时间点,如图4-1所示。

图4-1 切换开始位置

③控制特性中的“增益”和“作用力指令值”“速度指令值”,经过设置的“切换时间”后,切换为新的“设定值”,但“作用力检测设定值”和“模式切换判定值”不受“切换时间”的规定,立即切换。

④没有连接力觉传感器时,执行本指令时变成“无处理”。

⑤“力觉控制OFF”时,不能执行本指令,否则发生报警L3987。

⑥执行本指令后,如果没有执行插补指令,当“力觉控制OFF”时,本指令也无效。

⑦只能在自动运行时执行更改“控制特性”;如果在“自动运行停止”、运行模式由“自动”切换到“手动”时,本指令无效。

⑧执行切换“增益”“作用力指令值”“速度指令值”时,如果未到达“切换时间”,插补指令运行结束,则不会再执行本指令(发生报警L3987)。

⑨执行切换“增益”“作用力指令值”“速度指令值”时,如果未到达“切换时间”,而“力觉控制功能OFF”,也会继续执行变更(只是设定值的变更,不进行控制)。

4.1.4 切换控制特性指令——FsCTrg

(1)【功能】

根据“Mo组合条件的ON/OFF”切换“控制特性”。

(2)【格式】

FsCTrg<组合条件编号>,<切换时间>,<切换后的控制特性组号>[,<超时>,<执行方式>[,<报警指定>]]

(3)【术语解释】

<组合条件编号>——“Mo组合条件编号”。设置范围:1~3。

<切换时间>——“切换控制特性”的时间。设置范围:1~1000ms。

“作用力检测设定值”和“模式切换判定值”不受“切换时间”规定,立即切换。

<切换后的控制特性组编号>——设置切换后的“控制特性组编号”。设定范围:-1~9。

<超时>——“Mo组合条件”的超时监控时间。设定范围:0~60s。如果省略,不进行超时处理。

<执行方式>——“Mo组合条件”超时后,本指令的执行方式如下。

0:不等待“Mo组合条件”=ON,执行下一条程序。

1:直到“Mo组合条件”=ON或超时,才进入下一条程序。

<报警指定>——指定超时后是否发生报警:

0:发生报警。

1:不发生报警。

如果省略,则超时后发生报警。

(4)【样例程序】

1 Def MoTrg 3,(P_Fbc.Z<100) '——定义“3#Mo组合条件”的内容。

2 Fsc On,1,1,1 '——力觉控制ON。

3 FsCTrg 3,100,2 '——“改变控制特性指令”。Mo组合条件编号3,切换时间100ms,切换后的控制特性组号=2。

4 Mvs P1

(5)【说明】

①使用“Mo组合条件”作为“切换控制特性”的条件。

②当Mo组合条件=ON,执行“切换控制特性”。

③未定义“Mo组合条件”时,执行本指令会发生报警(报警L.3770)。

④控制特性中的“增益”和“作用力指令值”“速度指令值”,按设定的“切换时间”执行切换。“作用力检测设定值”和“模式切换判定值”不受<切换时间>的规定,立即切换。

⑤<超时>——执行本指令时,如果在“Mo组合条件=ON”的时间内,未能执行完成“切换控制特性”,则发生报警(报警编号L.3987)。

⑥<报警指定>——设置如果发生超时,是否报警。如果不报警,根据状态变量M_MoTrg,确认“Mo组合条件的ON/OFF”状态后,是否执行控制特性切换。

⑦如果程序暂停,“超时处理计数”也中断。若重新启动程序,“超时处理计数”也重新启动。

⑧当“控制特性的切换处理执行中”时,即使“力觉控制功能OFF”“切换处理”也会继续执行到切换结束(只有设定值改变,不进行控制)。

⑨如果已经处于“控制特性切换处理执行中”,又执行本指令,则发生报警(报警L.3987)。

⑩当“力觉控制OFF”,执行本指令,则发生报警(报警L.3987)。

执行FsGChg指令时,又执行本指令,则发生报警(报警L.3987)。

本指令执行后,控制特性切换前,如果执行FsGChg指令,则发生报警(报警L.3987)。