5.4　控制特性

5.4.1　作用力指令值

在作用力控制中设定“作用力指令值”。力觉控制ON时，机器人按照“作用力指令值”设置的“作用力”动作。如图5-4所示。

图5-4中只选择F_Zt方向的控制模式，设置“作用力指令值F_Zt=+5N”的动作如表5-7所示。

5.4.2　速度指令值

在速度优先模式中，“速度指令值”设置机器人未与工件对象接触时的“运动速度”。

使用“速度控制”和“作用力控制”自动切换，是为了限制机器人与工件对象的接近速度以缓和冲击。

“速度优先模式”和“作用力优先模式”的切换条件由“模式切换判定值”设定。如图5-5所示。

“速度指令值”=0时，不能进行模式切换。按作用力优先模式动作。由“速度指令值”指定的速度是力觉控制的“补偿速度”，不是实际机器人的动作速度。

如果在力觉控制OFF时，没有插补指令或JOG动作，只在力觉控制ON，又进入速度优先模式，机器人执行插补指令或JOG动作时，机器人的动作速度=设置的补偿速度。

如果已经执行插补指令和JOG动作，再进入速度优先模式时：

机器人的动作速度=设置的补偿速度+插补、JOG动作的指定速度

5.4.3　模式切换判定值

在力觉控制（作用力控制）中，为了执行“速度模式”与“作用力模式”的切换，需要设置一个“作用力数值”作为切换运行模式临界点，这个临界点就是“模式切换判定值”。

“作用力优先模式”和“速度优先模式”按照“作用力指令数值”“切换判定值”以及“力觉传感器数据”的大小对应关系，按表5-8所示进行切换。

（1）<作用力优先模式>

①根据“作用力指令值”控制机器人的动作。

②沿着“作用力指令值”的方向，一直运动到“作用力指令值”的位置。

③在“作用力控制模式”下，“补偿速度”被限制在“速度指令值”以下。

（2）<速度优先模式>

①按照“速度指令值”设置的速度控制机器人。

②沿着“作用力控制指定轴”方向运动，直到满足作用力指定值。

（3）样例

①工作要求

Z向运行推压工件，以1.0mm/s速度动作，接触工件，在-Z方向的作用力达到0.5N后，切换为“作用力模式”继续运行，直到作用力达到1.0N时停止。

②设置

a.作用力指令值：（0.0，0.0，1.0，0.0，0.0，0.0）

b.速度指令值：（0.0，0.0，1.0，0.0，0.0，0.0）

c.切换判定值：（0.0，0.0，0.5，0.0，0.0，0.0）

（4）模式切换可能遇到的问题

“作用力指令值”和“模式切换判定值”的数值相近时，机器人根据“作用力控制”以“设定的作用力”推入工件的过程中，传感器受电磁干扰及振动的影响，模式切换可能非正常进行。这种情况下，需要检查力觉日志，调整“判定临界值”。另外，可使用FsGChg指令或FsCTrg指令来切换控制特性。

5.4.4　力觉控制增益

力觉控制增益（简称“增益”）是调整力觉控制响应性的参数。“增益”设定值高，力觉控制的响应性也会提高，但是“增益”设定值过高会导致接触时过度反应产生不稳定动作。

由于“增益”受“接触对象”刚度的影响，因此需要根据“接触对象”来调整设定值。

（1）<调整方法>

①增益值作为调整初始值，执行增益控制的轴设定为1.0。

②通过JOG操作，低速运动到与工件对象接触（速度比例5%左右）。

③接触时有反弹动作时，需要下调增益设定值（没有反弹时，可以上调增益设定值）。

（2）工件对象刚性与增益关系

工件对象刚性与增益关系如表5-9所示。

（3）“增益”与控制模式转换的关系

“增益”设定为0.0时，不能执行“力觉控制补偿”。变成与位置控制（通常的控制）同等的控制。通过改变动作过程中“增益”，控制模式可能从“位置控制”转为“作用力控制/刚度控制”，或从“作用力控制/刚度控制”转为“位置控制”（使用FsGChg指令或FsCTrg指令）。

5.4.5　作用力检测设定值

“作用力检测设定值”在表5-10所示的功能中使用。