探究VASS標準USER里的扭矩操作詳細解析

$HOLDING_TORQUE

數(shù)據(jù)類型：REAL

機器人軸 ［軸編號］ 的保持轉(zhuǎn)矩

該保持轉(zhuǎn)矩與當前的實際軸位置和當前的負載有關(guān)。

大眾標準中適用的力矩模式，重要是用來對機器人在移動過程中的力矩監(jiān)控，減少機器人碰撞時發(fā)生損壞。

“ 扭矩模式 ” 功能包含部分功能 “ 力矩限制 ” 和 “ 關(guān)閉監(jiān)控 ”。

扭矩限制

可以為單個或多個軸限制扭矩，即電機電流。扭矩限制實現(xiàn)了以下應用情況：

? 可以用定義的扭矩擠壓或拉動軸，直到遇到阻力。

示例：

用電動點焊鉗在工件上建立定義的壓力。

? 可以 “ 柔和切換 ” 軸。然后可以通過外部的力作用使其運動。例如可以將

其移開。

示例：

機器人必須在壓床中抓取一個工件，然后將其從壓床中頂出。為了可以使

機器人具有柔性并抵消頂出，對所涉的軸進行柔和切換。

機器人必須將工件放在夾具可將其拉入極其正確的姿態(tài)的位置上。為此，

機器人必須是柔和的。

監(jiān)控的關(guān)閉：

由于扭矩限制，在額定位置和實際位置之間通常會形成一個相對大的偏差。特

定的監(jiān)控對該偏差響應，但是這在扭矩限制時是不需要的。因此，可以關(guān)閉這

些常規(guī)的監(jiān)控。

［UNTERGRUPPE8］

Name = Momentenbetrieb ---力矩模式

［P1］

Visible = True

enum=True

num0=Ausschalten 關(guān)閉

num63=Ein-alle Achsen全軸控制

num7=Ein-Grundachsen 一基軸

num56=Ein-Handachsen 單腕軸

num57=Ein-Achse1，4，5，6 單軸1，4，5，6

num1=Ein-Achse1 1軸

num2=Ein-Achse2 2軸

num4=Ein-Achse3 3軸

num8=Ein-Achse4 4軸

num16=Ein-Achse5 5軸

num31=Ein-Achse6 6軸

CASE 108 ;

Momentenbetrieb 力矩模式

IF（PAR7==TRUE）THEN

IF（PAR1》0）THEN

TRQ_MomentenbetriebEin（PAR1）PAR1設(shè)置力矩功能

ENDIF

IF（PAR1==0）THEN

LIN $POS_RET 笛卡兒坐標系中離開軌跡時的位置

ENDIF

ENDIF

…

SET_TORQUE_LIMITS（2， torqlim）

SET_TORQUE_LIMITS（axnum， torqlim）

力矩功能中主要使用了SET_TORQUE_LIMITS（）函數(shù)，

激活轉(zhuǎn)矩運行：SET_TORQUE_LIMITS（）

用該功能可以為特定的軸執(zhí)行以下操作：

? 在正向和 / 或負向方向上限制轉(zhuǎn)矩。

? 關(guān)閉在滯后誤差變大時要響應的常規(guī)監(jiān)控。

? 如果常規(guī)監(jiān)控已關(guān)閉：更改專用監(jiān)控的值。

SET_TORQUE_LIMITS （axis： in， values ： in）

axis 類型：INT

該指令適用的軸

values 類型：TorqLimitParam

要為該軸設(shè)定的值

TorqLimitParam： 是一個結(jié)構(gòu)體

STRUC TorqLimitParam REAL lower 、upper、SW_ONOFF monitor 、REAL max_vel、max_lag

lower 扭矩下限，

upper 扭矩上限，

monitor ? #ON （默認）：接通常規(guī)的監(jiān)控 #OFF：關(guān)閉常規(guī)的監(jiān)控。相反，監(jiān)控 max_vel 和 max_lag 已激活。

max_vel 力矩運行下允許的最大實際速度 （只在常規(guī)的監(jiān)控關(guān)閉時相關(guān)）只允許編程一個正值。

max_lag 力矩運行下允許的最大滯后誤差 （只在常規(guī)的監(jiān)控關(guān)閉時相關(guān)）

lower/upper 什么時候必須限制轉(zhuǎn)矩上限和下限？

一般說明：必須始終限制建立滯后誤差的方向。

示例：要駛向一個障礙物并在此停止。在此顯示要建立的轉(zhuǎn)矩。

? 如果該障礙物在正向運動方向上，則必須設(shè)定 upper。

? 如果該障礙物在負向運動方向上，則必須設(shè)定 lower。

屬性：

? 可以在機器人程序和提交程序中使用 SET_TORQUE_LIMITS（）。

? 預進停止：在機器人程序中，該指令會觸發(fā)預進停止。

? Values 有時允許保持未初始化狀態(tài)。未初始化組件表示現(xiàn)有值應保持未更改狀態(tài)。

? 如果設(shè)定兩個極限，則必須為 upper 》= lower

? 如果一個極限已設(shè)定（或兩個）并且然后設(shè)定另一個極限，和現(xiàn)在通過新的極限得出一個空的區(qū)間，則新的極限值變?yōu)閮蓚€極限的值。示例：

? 已設(shè)定：{lower 1， upper 2}

? 已重新設(shè)定：{lower 3}

? 由此，以下適用：{lower 3， upper 3}

? 允許設(shè)定一個正的 lower 或一個負的 upper。

? 必須設(shè)定極限，使它們含有當前的保持轉(zhuǎn)矩 $HOLDING_TORQUE。如果它們另外設(shè)定，則機器人控制系統(tǒng)輸出用戶必須應答的錯誤信息。

? lower 必須小于或等于 $TORQUE_AXIS_MAX_0 區(qū)間的上限值。

upper 必須大于或等于 $TORQUE_AXIS_MAX_0 區(qū)間的下限值。

如果極限另外設(shè)定，則機器人控制系統(tǒng)輸出用戶必須應答的錯誤信息。

示例 1：

對于 A1 將允許的轉(zhuǎn)矩范圍限制到區(qū)間 800 … 1 400 Nm 上。

SET_TORQUE_LIMITS（1， {lower 800， upper 1400} ）

示例 2：

對于 A3 將轉(zhuǎn)矩上限設(shè)定為 1200 Nm。

SET_TORQUE_LIMITS（3， {upper 1200} ）

停用扭矩模式：RESET_TORQUE_LIMITS（）

可以使用扭矩限制避免在碰撞時發(fā)生損壞。

? 優(yōu)勢：確保了機器人只用特定的有限作用力壓向障礙物。

? 缺點：機器人邊遲鈍。不再能高加速。

例如：

機器人從箱子中取出工件。在運動至點 P7、P8 和 P9 時，可以排除機器人與工件一起掛在箱子上。應確保機器人不會大力壓緊致使形成損壞。為此，在臨界點之前限制作用力。

關(guān)閉常規(guī)的監(jiān)控。不因為否則將不必要地觸發(fā)監(jiān)控，而是因為與該示例相反它們不夠嚴格。取而代之，將其中一個專用監(jiān)控設(shè)定為一個很小的值。（取決于具體的應用情況，這對使用常規(guī)監(jiān)控也很有意義。）

1 DECL TorqLimitParam myParams

。..

2 FOR i = 1 to 6

3 myParams.lower = $holding_torque［i］ - 500

4 myParams.upper = $holding_torque［i］ + 500

5 myParams.monitor = #off

6 myParams.max_lag = 0.1

7 SET_TORQUE_LIMITS（i， myParams）

8 ENDFOR

9 $acc.cp = my_low_acceleration

10 $vel.cp = my_low_velocity

11 LIN P7

12 LIN P8

13 LIN P9

14 FOR i = 1 to 6

15 myParams.lower = -1E10

16 myParams.upper = 1E10

17 myParams.monitor = #on

18 SET_TORQUE_LIMITS（i， myParams）

19 ENDFOR

20 $acc.cp = my_high_acceleration

21 $vel.cp = my_high_velocity

22 LIN P10

2 … 7 限制 A1 … A6 的轉(zhuǎn)矩。

3， 4 用中間的保持轉(zhuǎn)矩將限制設(shè)定為一個很小的區(qū)間。

5， 6 關(guān)閉常規(guī)的監(jiān)控。Max_lag = 0.1 的作用是在滯后誤差為 0.1° 時已經(jīng)觸發(fā)了停止。

9， 10 減小加速度和速度，以便機器人緩慢地移到臨界點。

11 …13 可能出現(xiàn)碰撞的點

如果出現(xiàn)碰撞，則監(jiān)控 max_lag 響應并且設(shè)備操作人員可以干預。

在臨界區(qū)段之后：

14 …19 停用扭矩限制。

在此可以使用 SET_TORQUE_LIMITS：只在機器人無碰撞地經(jīng)過臨界點時，機器人才能到達該位置。在該情況下，沒有形成滯后誤差并且不需要額定 / 實際匹配。

20， 21 重新提高加速度和速度。

22 非臨界點
編輯：lyn