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助力機械手角度傳感器建模與仿真

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助力機械手角度傳感器建模與仿真

發布日期:2020-05-05 作者:江蘇昱博自動化設備有限公司 點擊:

   從本質上來說,助力機械手是一種十分簡單和小型的機器人。這種機器人在工作的過程中,可以節約很多動作和功能,僅僅可以完成一些重復性和簡單性的動作。在實際工作之中,機器人最開始就是在制造領域進行應用的,因此在制造領域之中的應用也最為成熟,在汽車裝配調整線上使用氣動平衡機械手也從側面反映了機器人的應用由簡單到復雜,再到簡單的發展歷程。助力機械手在設計的過程中要求結構方便,操作容易,能夠滿足工作的需求,功能具有長期穩定性,并且能夠保證處于末端的執行機構具有相應的柔順性,可以采用較為低級的氣動平衡機械手進行高精密度的裝配工作。例如,我國某個汽車裝配線部門就是使用氣動平衡機械手在裝門工位的過程中進行使用。

桁架助力機械手.jpg

   助力機械手的輸入信號,是對操作人員加載在物料的水平或是豎直方向上的操作趨勢進行采集而得到的。用來測量操作趨勢的傳感器主要包括用以測量跟隨系統運動趨勢的角度傳感器與測量升降系統運動趨勢的升降傳感器。通過對兩者的建模與仿真,來觀測傳感器的測量量與實際運動之間的關系,是能建立助力機械手控制系統模型的關鍵。二者實際用途要求,其模型在操作人員有運動傾向時,傳感器能夠快速有效地將操作傾向反映給控制器,并當操作人員開始或停止的運動傾向時,傳感器也能夠快速的將開始或是停止的運動傾向反映給控制器?,F在介紹角度傳感器的建模與仿真。


   操作者有水平方向上的運動意圖時,將對物料在水平方向上施加操作力。物料在操作力的作用下產生水平位移,即產生相應的運動傾向。角度傳感器在產生運動傾向時將鋼絲繩與豎直方向上產生的角度值a利用光電編碼器進行測量。測量值以編碼器脈沖數的形式反映給控制系統??刂葡到y通過控制算法計算出跟隨系統的運動速度,位移等信息。由于用以測量X方向和Y方向上運動趨勢的角度傳感器原理基本一致,以X方向的角度傳感器進行說明。物料搬運時的水平運動速度與鋼絲繩產生夾角的角度成比例關系。

   將角度傳感器檢測出的脈沖信號轉化為角度值,通過計算可得到物料搬運時的運動速度信號v和位置信號。將速度信號或位置信號作為控制模塊的輸入,能夠實現助力機械手的速度閉環或位置閉環的控制。

   由角度傳感器測量原理,建立角度傳感器模型。模型建立的主要意義是證明角度傳感器測量原理的正確性和可測量性。觀測并記錄其間比例關系,為實驗做準備。

   角度傳感器中,測量臂,安裝高度,鋼絲繩長度。進仿真得到測量角度B時,測量角度B、實際角度與實際物料水平方向上運動位移的曲線。當知道測量角度時,可通過計算得到物料水平運動時的運動位移s和鋼絲繩的擺角x。三者之間的比值由角度傳感器和繩長等共同決定,比值將為實驗研究時的測量角度與實際速度之間的比值提供參考。

 


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