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工博士机器人导轨联动问题解释
发布时间:2023-11-15        浏览次数:19        返回列表
机器人与机器人、外轴的关系,实质上是一个架构式的特性,而非增量式的功能

概念:同时、同步、协同、协调

首先,一个机器人和另外一个机器人或者外轴的关系ZUI简单是什么?应该是“没有关系”。两个实体分别由各自控制器分别控制。这里是“两个实体、两个控制器”

两个实体的动作有时需要有关系,比如一个实体到位,另一个才能动,比如两个实体都要达到某个特定的位置。直观的方法是让两个控制器互相通信,比如一个到位之后输出一个IO信号给第二个,第二个检测到信号再开始运动。这种算是【逻辑上的协调】,方法直接,已能解决不少问题。

逻辑上的协调不太能保证位置上的对应关系,比如要求两个实体在同一时刻到达某个位置---姑且称之为【同时到位】。因为逻辑上有先后往往带来时间的先后,先动一个,再动一个,也有点浪费时间。当然倒也不是不能调,比如信号提前发一段时间。或者再把通信搞复杂一些,让一个实体去“跟随”另外一个,这就有点复杂了。

为了位置上的协调,另一个方案是两个实体用一个控制器控制(即“两个实体、一个控制器”),在一套软件里处理两个实体的位置关系当然就比较容易了。ZUI直接方法是时间的对齐,如:一个实体从A到B用5秒,另外一个从C到D用2秒,要使得A点和C点在同一时刻,B点和D点在同一时刻,怎么办?两者同时出发,在把C到D放慢到5秒。自然就可以保证【同时到位】了。

时间的对齐能解决一些问题,但对齐的是只是起点和终点。因为两个实体的运动过程没有对应,意味着两者的相对运动是乱的。比如一个实体拿着工件,另一个实体拿着对它进行加工,要相对这个工件跑个直线,假如一个在加速,另一个在匀速,相对运动就对不上号了。形象一点是这样的:

所以,比起点终点的时刻对齐更深一步,是每时每刻的位置都对齐。这个姑且叫着【位置同步】,即synchronization。这要求把所有的实体同时考虑,进行统一实时规划和控制,较为复杂。这种情况往往还对位置精度有比较高的要求,而相对精度又取决于所有的运动参与者,不太容易都能保障。ABB的三机器Fanta Can Challenge就是此类型的一种演示。

 

还有一个常见词是coordination,不同语境意义有所有不同,似乎能指代所有关系。

要处理以上这么多形式,需要架构性的抽象和机制的支撑。

实体类型

另外一个纬度是,运动实体的类型,或者说是机械单元的类型。

如机器人本体,一般有六个轴的,也有三个、四个、五个、七个或更多的情况,构型也有所不同。

外部轴,可能是1-3个或更多,一个轴如导轨,多个轴如变位机。

有的受控,有的不受控,如传送带。

有的电气和机器人连接,有的不连接。

这个也需要架构性的抽象和机制来处理,也比较繁复;还有另外几个维度,比如运动功能,这个就是case-by-case了,也不再多说了。


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