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机械手调试~之动静刚度

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发表于 2017-11-1 17:03:01 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 kisskisswww 于 2017-11-2 08:15 编辑

前段时间做了台SCARA,终于可以动起来了。先把结构搭建起来,系统是别人的,自己还在读那些变换矩阵。
开始问题不少,按标准扭矩锁紧增加刚度,电控的抱怨减速机太差,手扳位移好大,俺说你把电机刚性调到快啸叫,还是不行,搞的俺也怀疑日本谐波买到水货了?昨天亲手一扳(对称载荷),回授坐标显示减速机输出±0.1度,对应电机转角5度;但是给一个单向恒力,稍延迟后角度能复位,TMD电机出力够了(静刚度),应该是响应慢了(动态刚度不足)。位置环增益200变2000,手感就像勃起的小鸡鸡,但一动就叫。增益1200,走起来细无声,感官动态硬度还行±0.01。好的机构底子还要有好的调教加持啊。除了前面解决软的问题,之前测试的重复精度还行,拿治具盖子对销钉孔还挺准。

完事和电控兄弟讨论留了个分歧,他说机构动起来的精度才与动刚度有关,上面静止时手扳不算动刚。俺说动静分别是看受力。回来又百度了下,俺没说错哈哈,常识要有理解要透。接下来要搞动态精度了,昨天又仔细看了一遍苍狼大侠的 【整理】998谈数学 5 数学与机床,“所谓精度,什么是精度?精度就是刀刃在你要求的那个数学时刻,以你要求的姿态,要求的动态钢度恰恰走到了那个点上,那个点是对数学理想点的最大趋近,是数 万家伙30年的努力,俺说完这个,那家伙无话可说,”。调试轨迹精度,除了调外环的位置增益,还有速度PI的增益与积分,扭矩(电流)PI的增益和积分,内环的执行力及效率(频响)是外环的基础,不知俺的理解到位了没有。当然这4个参数俺还需多调调感受每个的效果。

百度:“动态刚度与静态刚度”“静载荷下抵抗变形的能力称为静刚度,动载荷下抵抗变形的能力称为动刚度,即引起单位振幅所需要的动态力。
静刚度一般用结构的在静载荷作用下的变形多少来衡量,动刚度则是用结构振动的频率来衡量;
如果动作用力变化很慢,即动作用力的频率远小于结构的固有频率时,可以认为动刚度和静刚度基本相同。否则,动作用力的频率远大于结构的固有频率时,结构变形比较小,动刚度则比较大。
但动作用力的频率与结构的固有频率相近时,有可能出现共振现象,此时动刚度最小,变形最大。,金属件的动刚度与静刚度基本一样,而橡胶件则基本上是不一样的,橡胶件的静刚度一般来说是非线性的,也就是在不同载荷下的静刚度值是不一样的;而金属件是线性的,也就是说基本上是各个载荷下静刚度值都是一样的;
橡胶件的动刚度是随频率变化的,基本上是频率越高动刚度越大,在低频时变化较大,到高频是曲线趋于平坦,另外动刚度与振动的幅值也有关系,同一频率下,振动幅值越大,动刚度越小”。

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发表于 2017-11-1 17:58:00 | 显示全部楼层
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发表于 2017-11-1 17:58:00 | 显示全部楼层
出力不足可能是没处理好力矩控制与速度控制。

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之前问题是对称力晃动很大。应该是位置环响应不足  发表于 2017-11-1 18:04
俺意思是出力够了,因为给单向恒力后,坐标能慢慢恢复到施力前。  发表于 2017-11-1 18:02
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发表于 2017-11-1 18:11:23 | 显示全部楼层
没用过机器手,现在有个项目用机器人,堆积木的时候要注意哪些?我能想到的就只有端拾器走线,机械原点,请大侠指点?

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指点不敢,俺其实不是专业玩这个,主要玩丝杆线轨。隔壁部门专做这个却不配合俺工作,一气之下才做,挺有意思的。完好这个争取再做个6轴。  发表于 2017-11-1 23:58
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发表于 2017-11-1 19:47:22 | 显示全部楼层
加个QQ317575188交流下,一个行业

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俺其实不专业。系统是别人的。先做好机构。还是要把正逆运动、雅各比那一对学习一下。希望能写出算法请电控兄弟在RTOS上实现验证。  发表于 2017-11-2 00:01
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发表于 2017-11-1 20:00:48 | 显示全部楼层
SCARA算是机器人里面比较简单的了,但想做好了也不容易。我们公司六轴机器人做的不错,但是SCARA跟爱普生雅马哈的相比,竞争力就差远了。

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我杀猪的啊,不懂技术,只知道销量不好  发表于 2017-11-2 22:07
看俺们兄弟部门出货前测试,举个哑铃在那一直晃。  发表于 2017-11-2 00:06
大侠,差异表现在速度、精度、刚性、耐用性等方面吧?机构参数的标定与校准方法比较头疼,没有基本的检测设备。另外应该有些测试规吧?  发表于 2017-11-2 00:05
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发表于 2017-11-2 10:25:30 | 显示全部楼层
有这方面认识,你这家伙就不得了,啊哈,

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多谢八爷鼓励!俺还要多学基础,学以致用。  发表于 2017-11-2 12:19
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 楼主| 发表于 2017-11-3 17:45:51 | 显示全部楼层

大侠,您好!
前天和同事争论。伺服驱动器里面设定不同刚性等级,电机表现不同的软硬特性。那么刚性参数对应三环里面的什么参数,物理本质是什么呢?
翻阅几个不同品牌资料都没细说。分歧是同事认为刚性是表象由三环的P,PI,PI决定。我认为刚性不是表象,属于电流环范畴,本质是提高了定子励磁,分别对应提高了静止时的钳制励磁电流,和运转时压频比(基频以下)或基频以上固定电压。
不知理解是否正确?恳请指教。
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发表于 2017-11-3 21:49:20 | 显示全部楼层
kisskisswww 发表于 2017-11-3 17:45
大侠,您好!
前天和同事争论。伺服驱动器里面设定不同刚性等级,电机表现不同的软硬特性。那么刚性参数 ...

刚性表现为对抗扰动的能力,本质在于系统传递函数上,外界扰动要分类型,针对处理。关键在于传递函数怎么办。你同事说对了一半,系统传递函数分为 控制器  和控制对象。要整体考虑。
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