工业机器人示教方法分析

2021-02-04 09:21

来源： OFweek机器人网

机器人的示教方法主要有4种：

1、直接示教法：①功率级脱离示教，②伺服级接通示教；

2、遥控示教法：①示教盒示教，②操作杆示教，③主从式示教；

3、间接示教法：①模拟机器人示教，②专用工具示教；

4、遥控示教法：①数值输入示教，②图形示教，③软件语言示教。

其中，应用最多的是示教盒示教，不过这一方法要求操作员要具备一定的技术知识和经验，示教效率相对要低一些；而直接示教法则无经验要求，操作简单、快速。

其中直接示教法又可分为两类：一是基于位置控制或者阻抗控制的直接示教方法；二是基于力矩控制的零力平衡的机器人直接示教法（有动力学模型）。

基于位置控制的直接示教

传统的拖动示教依赖于外置于机器人的多维操作传感器，利用该传感器获取的信息，牵引机器人末端在笛卡尔空间下做线性或者旋转的运动。

此类基于位置控制的拖动示教方法都无法回避两个问题。一个是由于额外的多维传感器的配置，增加了机器人的生产成本。另一个是由于多维传感器只能控制机器人末端的笛卡尔空间，所以无法很好地控制单轴的运动，使得机器人的运动显得十分僵硬，不利于真正的拖动示教变成，尤其是要微调到特定的点的时候，可能还需要传统的遥控示教盒的辅助。

基于力矩控制的零力平衡的机器人直接示教

这是一种更为直接的机器人拖动示教方法，借助机器人的动力学模型，控制器可以实时的算出机器人被拖动时所需要的力矩，然后把提供该力矩给电机使得机器人能够很好地辅助操作人员进行拖动。

不同于传统的基于位置或者阻抗的拖动示教方法，零力控制方法对操作者更加的友好。在精确的动力学模型的帮助下，拖动机器人时要克服的机器人自身重力，摩擦力以及惯性力都的到了相应的电机力矩的抵消，使得机器人能够轻松的拖动。同时，算法也保证了当外力被撤销时，机器人能够迅速的静止在当前位置，保证设备和操作人员的安全。

另一个基于零力控制拖动示教带来的优势是，在动力学模型中，各关节的力矩是可以单独控制的，所以机器人的拖动点不再被固定在机器人末端或者多维传感器上，操作者可以在机器人任意位置去拖动机器人，使操作更加灵活多变。