54. Controlul forței

R. Johansson (*) • A. Robertsson Department of Automatic Control, Lund University, Lund, Sweden;
K. Nilsson Department of Computer Science, Lund University, Lund, Sweden

54.1 Introducere
Cerințele aplicației
Proprietățile robotului
Abordări

54.2 Control bazat pe model
Control bazat pe m
odele și state-space
Dinamica manipulatorului cu corp rigid
Dinamica de acționare a articulațiilor liniare
Dinamica de acționare a articulațiilor neliniare

54.3
Abordări de bază pentru controlul forței
Controlul direct al forței
Controlul indirect al forței
Controlul admitanței
Compararea conceptelor pe o singură articulație

54.4
Adaptări spre aplicații industriale
Controlul bazat pe articulații în cascadă
Modelarea și detectarea forței de contact
Managementul redundanței în descompunerea sarcină-poziție
Controlul forței fără senzori


54.5
Aplicații de control al forței și sisteme de control industrial
Asamblare
Șlefuire și lustruire
Găurire
Sudare prin frecare-agitare
Regulatoare industriale
de forțe de primă generație

54.6
Rezumat, Referințe

Abstract

Controlul robotic al forței se referă la controlul și specificarea programabilă a forțelor de interacțiune dintre un efector final al robotului și obiectul de lucru, în care efectorul final sau obiectul de lucru este atașat la manipulatorul robot. O abordare rudimentară este de a lua în considerare cuplurile articulației și variabilele controlate și apoi de a calcula acele cupluri astfel încât un manipulator presupus rigid să execute forțele dorite. În practică, însă, manipulatoarele nu sunt rigide, cuplurile de articulație sunt realizate de la motoare servo-controlate prin transmisii articulate cu dinamică neliniară, iar structura de control trebuie să se supună aspectelor părților interesate din industrie. Pe baza unor intuiții algoritmice și a experiențelor din aplicații industriale, subiectul controlului forței este explicat cu abordări științifice de bază ca punct de plecare, apoi extinderea descrierilor astfel încât aspectele industriale să fie acoperite prin intermediul principiilor stabilite pentru servocontrolul comun.