什么是力控制，为什么它对机器人加工更好?亚博ios下载这里是如何提高你的机械加工质量在RoboDK。
机器人是实现高质量加工的一种高度灵活的方式。尽管与数控机床相比，机器人的刚度相对较低，但它们能够执行广泛的加工任务。正如我们在前面的文章中解释的那样，它们还有很多额外的好处机器人能否超越数控机床机器人Mach工人吗?
然而，有一个问题。硬材料对于低刚度机器人是一个挑战。当刀具接触坚硬材料表面时，机器人会偏转，钻孔变得不准确。对表面施加更多的力只会使问题变得更糟——机器人偏转更多，或者，在极端情况下，变得不稳定并无法控制地振动。
一旦你理解了基本原理，力控制是克服这个问题的好方法。
什么是力控?
机器人基本上只是一种先进的控制系统。像其他控制系统一样，它们由反馈回路控制。最常见的机械臂设置是有一个个体PID控制器对于每个关节，这确保关节实际达到预期的位置，当它被指示移动到那里。
机器人学中有两种常用的控制方式:运动控制和力控制。
运动控制
机器人的基本控制方法是位置控制。在这种情况下，机器人程序指示机器人的每个关节移动到一个位置。然后在每个关节处的PID控制器使用来自位置传感器的信号作为反馈来检测它何时达到期望的位置。
当给机器人a联合行动命令，每个关节将移动到想要的位置尽快。当一个线性移动或循环移动使用时，机器人控制器会发送一系列的位置命令来实现受控路径。
位置控制是几种运动控制方法之一-其他的是速度控制和加速度控制。这些都是相互关联的，因为速度是位置的导数，而加速度是速度的导数。
力的控制
力控制比运动控制更复杂，因为它是应用在机器人工具上，而不是一个关节一个关节的基础上。一个力-力矩传感器附着在机器人的手腕上，作为反馈来检测施加在工具上的力。
力控制器不是试图到达一个特定的位置，而是试图在工具上实现一个特定的力。机器人会对环境施加越来越大的力，直到达到所需的力。
有几种力控制方法，但最常见的加工操作是混合位置/阻抗控制。当机器人在自由空间中移动时，其工作原理与位置控制完全相同。然而，当它与某物碰撞时，机器人的行为就像一个虚拟弹簧——机器人从其指示位置移动得越远，它就会施加越多的力，试图让它回到正确的位置。通过设置这个虚拟弹簧的刚度，可以限制机器人可以施加的最大力。
力控制在机器人加工中的优势亚博ios下载
力控制通常是更好的加工操作，因为你可以精确地控制施加到工件材料的力。这提高了钻井作业的质量，如下例所示。
想象一下，您正在使用一个手持式电钻在一块钢板上钻一个孔。你把钻头对准你想要的孔的位置。
你会用这两种方法中的哪一种来施加一个力?
- 开始时，以温和的压力，直到洞开始形成，然后逐渐增加力量。
- 立即用你所能的最大力量把钻头推入金属中。
希望你选择了第一个选项。
为什么第二种选择不可行?如果你曾经用钻头这样做过，你会知道钻头要么无法控制地在材料上打滑，要么会立即断裂。这些力在几个方向上都太高了。要么是你的柔顺手臂承受不了这些力，要么是钻头承受不了。
当机器人只使用位置控制指令在材料上钻孔时，这相当于使用第二种方法。机器人无法检测到这些力，所以它的马达可以控制它的最大推力。
力控制确保所施加的力永远不会达到如此高的力。
如何在RoboDK中使用力控制
在《RoboDK》中，有两种方法可以为机器人添加力控制器。由于力控制是一种先进的控制方法，它们确实需要你使用编程。
选项1:创建自定义后处理器
可能最简单的方法就是为你的机器人创建一个自定义的后处理程序，并在其中包含力控制命令。
后处理器是将你的RoboDK模拟变成机器人能够理解的代码。参见我们之前的文章有关如何创建自定义后处理程序的信息。
如果制造商可以为你的机器人提供力控制，那么这个选项就会容易得多。例如，库卡IIWA有阻抗控制模式哪些可以在几行代码中激活．
如果没有这样的选择，你要么用机器人编程语言编写自己的力控制器，要么从机器人制造商的合作伙伴那里获取另一个解决方案。
选项2:使用RoboDK API
第二种选择是使用您的计算机通过RoboDK API直接控制机器人。这允许你在计算机上通过使用RoboDK作为主人和机器人控制器作为奴隶来实现力控制器。
这个选项的优点是，你可以使用力控制，即使它不是由机器人制造商提供的。使用其中一种语言支持RoboDK(Python, c#， c++， Matlab)你可以选择许多库和api，这可以让你更容易地实现你选择的控制器。
这当然不是一个“现成的解决方案”，因为你几乎肯定需要做大量编程才能让控制器可靠地工作。然而，这是一个灵活的选择，可以用于大多数机器人。
值得庆幸的是，越来越多的机器人制造商正在为他们的机器人提供力控制，要么是他们自己，要么是通过第三方合作伙伴。只需要做一点研究，不需要大量编程，就可以使用RoboDK通过力控制来提高机器人加工的质量。亚博ios下载
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