微小線段間的速度銜接分為以下幾種:1、微小線段間無銜接,減速到零,下段再重新啟動。這種速度銜接方式,加減速就會頻繁變化,大大降低了插補效率,同時會產生很大震動,形成很大的軌跡誤差;2、微小線段間不減速。這種方式插補效率很高,但運動路徑遇到急轉彎,很難保證插補軌跡精度;3、微小線段間相切或方向角變化小于一定值按照不減速處理或者運動路徑遇到急轉彎設定最高限速。這種方式可以通過預讀加工路徑進行速度規劃(速度前瞻),在滿足插補軌跡精度的同時保證插補效率。
前瞻控制能夠提前對運動軌跡進行分析和處理,發現高曲率點和尖銳拐角,機器人維修,然后對路徑上的速度進行規劃,找出減速點,保證加工精度的同時滿足機器人的加減速特性,在保證速度最大化的同時實現速度的平滑過渡。
配天機器人提供連續微小線段前瞻控制插補功能,最大支持100段前瞻,在不影響插補軌跡精度的前提下極大地提高插補效率。與傳統速度規劃算法相比,同等加工條件下,加工效率明顯提高,使機器人的運動更加平穩可靠。
配天機器人速度前瞻示意圖
完成速度前瞻的關鍵就在于推導出相鄰插補段的銜接速度。如圖,在加工軌跡上預先依次取a、b、c、d、e、f6個插補點,構成ab、bc、cd、de、ef五段插補線段。計算相鄰插補段之間的夾角,通過對比從中發現高曲率點。曲率越大,則線段間銜接時的允許速度越小。由圖可以看出c、e為分界點,把ab、bc兩段作為一個整體進行插補計算,把cd、de兩段作為一個整體進行插補計算,這樣根據銜接線段的曲率將整個插補軌跡上銜接速度變化不大的線段作為一個插補的整體,KUKA機器人維修,減少了加減速的變化,機器人維修,提高了加工效率。提前對運動軌跡進行分析和處理找到減速點c和e,先根據速度約束條件確定減速點兩側插補段銜接時的最大速度,保證插補精度的同時實現平滑過渡。