Insert 物件

Insert物件是指以指定的力往指定方向按壓，同時讓機器人一邊往其他方向跟隨一邊動作的力覺引導物件。
画像

上圖為Insert物件的動作示意圖。從未接觸狀態執行後，往白色箭頭標示的方向按壓。到達接觸狀態後，如黃色箭頭所示，維持在施加特定力的狀態。

Insert物件在指定時間內滿足結束條件時，將會成功或失敗。Insert物件可使用力與位置相關結束條件。

各結束條件均必定被使用。
滿足各結束條件的所有成功條件時：結束Insert物件執行並判定為成功，繼續進行下一個力覺引導物件。
滿足各結束條件的至少一個失敗條件時：結束Insert物件執行並判定為失敗，中斷執行力覺引導序列。

結束條件
成功條件
力相關結束條件

應在Timeout的指定時間內，在HoldTimeThresh指定的時間內持續滿足以下所有條件

在Fx、Fy、Fz之中，InsertOrient指定軸的力在InsertForce±InsertCheckTolF的範圍內。

ForceCheckMode為PressFollow時：

Fx, Fy, Fz 當中，

FollowOrient中指定軸的力應在

軸應在±FollowCheckTolF的範圍內

ForceCheckMode為PressFollow時：

Tx, Ty, Tz 當中，

FollowOrient中指定軸的扭力應在

軸應在±FollowCheckTolT的範圍內

位置相關結束條件

在Timeout的指定時間內，滿足以下條件

從InsertOrient中指定軸方向的力覺引導物件起始點所移動的距離，在ApproachDist+ DistCheckTol的範圍內

結束條件
失敗條件
位置相關結束條件

在Timeout的指定時間內，滿足以下條件

從InsertOrient中指定軸方向的力覺引導物件起始點所移動的距離超過ApproachDist+ DistCheckTol

Insert物件屬性方針

Step 1. 設定基本資訊
設定基本資訊相關屬性(Name、Description、StepID、AbortSeqOnFail)。

屬性
說明、設定指南
Name

設定力覺引導物件名稱。

設定特定名稱。

Description

設定力覺引導物件的描述。

描述動作說明等。設定任意字串。

StepID

力覺引導物件執行期間的StepID。

設定任意ID。

StepID為記錄於記錄資料中的ID。協助您了解日誌資料對應哪個工程。

力覺引導序列的AutoStepID為False時適用。

AbortSeqOnFail 設定是否在力覺引導物件失敗時結束或繼續執行力覺引導序列。

True：正常

結束力覺引導序列。

False：包含力覺引導序列中失敗時的復原動作時，或失敗後仍可繼續執行力覺引導序列時

Step 2. 設定移動動作
設定移動相關屬性(AccelS、SpeedS)。

屬性
說明、設定指南
AccelS

設定移動期間的加速度。

AccelS：平移加速度

實際加速度是由力控制功能調整。

SpeedS

設定移動的平移速度。

SpeedS：平移速度

實際速度是由力控制功能調整。

Step 3. 設定目標地點
設定移動軌道的目標地點相關屬性(ApproachDist、InsertDepth、DecelStartRaio)。

屬性
說明、設定指南
ApproachDist

設定從力覺引導物件起始點，到插入的孔上面為止的接近距離。

如下圖，接近距離為綠點所示開始力覺引導物件時的抓取工件端點，到孔上面為止的1號距離。

画像

教導機器人動作起始點時，請盡量縮短接近距離。因為力控制功能的速度比位置控制慢，接近距離越長，循環時間會越久。

InsertDepth

設定插入的孔深度。

如ApproachDist的圖所示，InsertDepth為2號長度。

DecelStartRatio

設定要讓力覺引導物件的動作速度開始減速的距離百分比。

力覺引導物件從動作起始點到以下的移動距離為止會同時執行位置控制與力控制功能，超過該距離後便開始減速，之後僅以力控制功能執行動作。

ApproachDist + InsertDepth * DecelStartRatio / 100

若將DecelStartRatio設定較小，從力覺引導物件起始點到開始減速位置為止的距離會較短，因此力覺引導物件動作結束時工件與孔底面接觸速度較慢，力過衝較小。但，循環時間會較久。

若將DecelStartRatio設定較大，從力覺引導物件起始點到開始減速位置為止的距離會較長，因此力覺引導物件動作結束時工件與孔底面接觸速度較快，力過衝較大。但，循環時間會較短。

Step 4: 設定力控制功能
設定力控制功能相關屬性(InsertOrient、InsertForce、InsertFirmnessF、FollowOrient、FollowFirmnessF、RotationFollowMode、FollowFirmnessT)。

屬性
說明、設定指南
InsertOrient

設定插入方向。

機器人會往指定方向移動。

InsertForce

設定往插入方向施加的插入力。

InsertOrient為正方向時：輸入負值。

InsertOrient為負方向時：輸入正值。

請設定您的工件可容許的數值。

若數值過小，機器人可能不會移動。

InsertFirmnessF 設定插入方向的力控制功能硬度。

設定較大值時：

力控制功能會增強，且反應速度較慢。

設定較小值時：

力控制功能會減弱，反應速度較快，但容易發生振動。

FollowOrient

除InsertOrient的方向以外，執行跟隨同時移動、旋轉的方向。

將會依照InsertOrient與RotationFollowMode自動變化。不過，因隨時跟隨InsertOrient中未指定的2個平移方向的力方向，故RotationFollowMode的設定並不會讓力的顯示發生變化。僅可讀取。無法變更此屬性。

舉例而言，若InsertOrient中指定+Fz或-Fz，並且RotationFollowMode中指定Tilt，則InsertOrient中未指定的Fx與Fy，以及為Fx與Fy方向旋轉的Tx與Ty將為FollowOrient。

FollowFirmnesF

設定插入方向以外的平移方向力控制功能硬度。

數值較大時：力控制功能會增強，且對力變化的反應速度較慢。

數值較小時：力控制功能將會減弱，對力變化的反應速度較快，但容易發生振動。

RotationFollowMode 設定啟用旋轉方向跟隨動作的方向。

Disabled：

不執行旋轉方向的跟隨動作。

Tilt：

跟隨使姿態配合周圍的方向。

跟隨下圖黃色箭頭的方向。

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Rotate:

跟隨使相位配合周圍的方向。

跟隨下圖黃色箭頭的方向。

画像

TiltRotate:

跟隨使姿態與相位配合周圍的方向。

跟隨Tilt與Rotate的方向。

FollowFirmnessT 設定旋轉方向的力控制功能硬度。

設定較大值時：

力控制功能會增強，且反應速度較慢。

設定較小值時：

力控制功能會減弱，反應速度較快，但容易發生振動。

Step 5. 設定結束條件的基本資訊
設定逾時相關屬性(Timeout)。

屬性
說明、設定指南
Timeout 設定超時時間。

未設定結束條件時：

為執行時間。

設定結束條件時：

未在指定時間內滿足結束條件時，將會失敗。

Step 6. 設定力相關結束條件
設定與力的結束條件相關的屬性(ForceCheckEnabled、ForceCheckMode、ForceCheckPolarity、PressCheckTolF、PressCheckTolT、FollowCheckTolF、FollowCheckTolT、HoldTimeThresh)。

屬性
說明、設定指南
ForceCheckMode 作為判定對象的方向。

Press：僅按壓方向為判定對象。

ControlMode中指定的方向(Press+、Press-)為判定對象。

PressFollow：按壓方向及跟隨方向為判定對象。

ControlMode中指定的方向(Press+、Press-、Follow)為判定對象。

InsertCheckTolF

與力相關結束條件的按壓方向範圍。設定結束條件的範圍。

InsertCheckTolF將適用於Fx、Fy、Fz。

監控Fx、Fy、Fz的InsertOrient中指定方向的力是否位於InsertForce+-InsertCheckTolF的範圍內。

下圖為InsertCheckTolF的示意圖。

画像

FollowCheckTolF

FollowCheckTolT

設定力相關結束條件的跟隨方向範圍。

FollowCheckTolF適用於Fx、Fy及Fz，

且FollowCheckTolT適用於Tx、Ty及Tz。

監控Fx、Fy、Fz的FollowOrient中指定方向的力是否位於+-FollowCheckTolF的範圍內。

監控Tx、Ty、Tz的FollowOrient中指定方向的扭力是否位於+-FollowCheckTolT的範圍內。

下圖為FollowCheckTolF的示意圖。

画像

HoldTimeThresh

設置檢查力量結束條件的時間量。

如下圖，當指定的條件持續了在HoldTimeThresh中指定的時間後，即判定為已滿足結束條件。

画像

一般會設定接近「0」的短時間。

建議依實際結果來決定時間。

Step 7. 設定位置相關結束條件
設定位置結束條件相關屬性(DistCheckTol)。

屬性
說明、設定指南
DistCheckTol

設定位置相關結束條件的跟隨方向範圍。

監控從InsertOrient中指定方向的動作起始點所移動的距離在ApproachDist+InsertDepth±DistCheckTol的範圍內。

下圖為DistCheckTol的示意圖。

画像

Insert物件屬性的詳細資訊

  • Name屬性
    設定指派至力覺引導物件的特定名稱。
    建立Insert序列後，會自動指派名稱。自動指派的名稱會在Insert後加上數字，例如Insert01。
    可變更名稱。最多可設定16個字元。請注意，檔案名稱無法使用日文字元。請使用英數字元及底線[ _ ]。起始字元不得為數字字元。
  • Description屬性
    設定力覺引導物件的描述。任意字串最多可設定255個字元。
  • StepID屬性
    指定力覺引導物件執行過程中的StepID。僅限AutoStepID為False時使用。
    數值
    最小值 0
    最大值 32767
    預設：將依力覺引導序列與Force Guide對象的編號自動設定。
  • AbortSeqOnFail屬性
    指定力覺引導物件執行失敗時進行的處理。
    若指定True，則力覺引導物件失敗時程式會結束力覺引導序列，並繼續進行下一個SPEL陳述式。
    若指定False，程式會繼續進行下一個力覺引導物件，即使力覺引導物件失敗也不會結束力覺引導序列。
    欲繼續執行力覺引導序列時使用，例如力覺引導序列中加入失敗時的復原處理等情形。
    數值
    說明
    True 力覺引導物件失敗時，結束序列。
    False 力覺引導物件失敗時，開始下一個力覺引導序列。
    預設：True
  • SpeedS屬性
    指定力覺引導物件執行過程中的速度。但此設定值為已設定軌道的相關速度，實際速度是由力控制功能調整。
    數值 (單位：[mm[sec])
    最小值 0.1
    最大值 100
    預設：3
  • AccelS屬性
    指定力覺引導物件執行過程中的加速度。但此設定值為已設定軌道的相關加速度，實際加速度是由力控制功能調整。
    數值(單位：[mm/sec2])
    最小值 1
    最大值 1000
    預設：30
  • ApproachDist屬性
    指定從力覺引導物件起始點到插入作業起始點為止的移動距離。
    數值 (單位：[mm])
    最小值 0
    最大值 50
    預設：10
  • InsertDepth屬性
    指定插入工件的長度。
    在力覺引導序列ForceOrient屬性中指定的座標系上，往力覺引導物件InsertOrient屬性中指定的方向移動。
    數值 (單位：[mm])
    最小值 0
    最大值 300
    預設：30
  • DecelStartRatio屬性
    指定動作速度開始減速的位置。
    從力覺引導物件起始點，到以下的移動距離為止會同時執行位置控制與力控制功能，超過該距離後便開始減速，僅以力控制功能執行動作。
    ApproachDist + InsertDepth * DecelStartRatio / 100
    數值 (單位：[%])
    最小值 0
    最大值 100
    預設：80
  • InsertOrient屬性
    指定在力覺引導序列ForceOrient中指定座標系上的插入作業動作方向。
    數值
    說明
    +Fx 將動作方向指定為指定座標系的+Fx方向。
    -Fx 將動作方向指定為指定座標系的-Fx方向。
    +Fy 將動作方向指定為指定座標系的+Fy方向。
    -Fy 將動作方向指定為指定座標系的-Fy方向。
    +Fz 將動作方向指定為指定座標系的+Fz方向。
    -Fz 將動作方向指定為指定座標系的-Fz方向。
    預設：+Fz
  • InsertForce屬性
    指定在力覺引導物件動作中，往力覺引導物件的InsertOrient中指定動作方向的按壓力。

    • 當InsertOrient為+Fx、+Fy、+Fz時

      數值 (單位：[N])
      最小值 -50
      最大值 0

      預設：-10

    • 當InsertOrient為-Fx、-Fy、-Fz時

      數值 (單位：[N])
      最小值 0
      最大值 50

      預設：10

  • InsertFirmnessF屬性
    此屬性可設定力覺引導物件動作中，在力覺引導物件InsertOrient指定動作方向的力控制功能硬度。
    InsertFirmnessF數值提高時，動作方向的力控制功能將會增強。對力變化的反應速度較慢，但不容易發生振動。
    InsertFirmnessF數值降低時，動作方向的力控制功能將會減弱。對力變化的反應速度較快，但容易發生振動。
    數值
    最小值 0.1
    最大值 10
    預設：3
  • FollowOrient屬性
    指在插入作業中設定的平移與旋轉的跟隨方向。
    本屬性將透過力覺引導物件的InsertOrient中指定的動作方向，以及RotationFollowMode中指定的跟隨動作方向自動設定。
    無法變更此屬性。
    數值
    說明
    FyFz 跟隨FyFz方向。
    FxFz 跟隨FxFz方向。
    FxFy 跟隨FxFy方向。
    FyFzTyTz 跟隨FyFzTyTz方向。
    FxFzTxTz 跟隨FxFzTxTz方向。
    FxFyTxTy 跟隨FxFyTxTy方向。
    FyFzTx 跟隨FyFzTx方向。
    FxFzTy 跟隨FxFzTy方向。
    FxFyTz 跟隨FxFyTz方向。
    FyFzTxTyTz 跟隨FyFzTxTyTz方向。
    FxFzTxTyTz 跟隨FxFzTxTyTz方向。
    FxFyTxTyTz 跟隨FxFyTxTyTz方向。
    預設：FxFyTxTyTz
  • FollowFirmnessF屬性
    此屬性可設定力覺引導物件動作中，跟隨方向的力控制功能硬度。
    FollowFirmnessF數值提高時，跟隨方向的力控制功能將會增強。對力變化的反應速度較慢，但不容易發生振動。
    FollowFirmnessF數值降低時，跟隨方向的力控制功能將會減弱。對力變化的反應速度較快，但容易發生振動。
    數值
    最小值 0.1
    最大值 10
    預設：1
  • RotationFollowMode屬性
    指定在力覺引導物件動作中，要啟用旋轉方向跟隨動作的方向。
    數值
    說明
    Disabled 不執行旋轉方向的跟隨動作。
    Tilt 往傾斜方向執行跟隨動作。
    Rotate 往指定為插入方向的軸周圍執行跟隨動作。
    TiltRotate 往所有位置的旋轉方向執行跟隨動作。
    預設：TiltRotate
  • FollowFirmnessT屬性
    此屬性可設定力覺引導物件動作中，跟隨方向扭力的力控制功能硬度。
    FollowFirmnessT數值提高時，跟隨方向扭力的力控制功能將會增強。
    對扭力變化的反應速度較慢，但不容易發生振動。
    FollowFirmnessT數值降低時，跟隨方向扭力的力控制功能將會減弱。
    最小值 10
    最大值 100000
    預設：1000
  • ForceCheckMode屬性
    此屬性會針對力相關的結束條件，設定將成為條件的方向。
    數值
    說明
    Insert 由InsertOrient指定的方向為力條件。
    InsertFollow 由InsertOrient指定的方向及FollowOrient方向為力條件。
    預設：InsertFollow
  • InsertCheckTolF的屬性
    指定在力覺引導物件的InsertOrient中指定的動作方向上，設為結束條件的力容許範圍。
    將InsertForce ± InsertCheckTolF的範圍設為結束條件。
    數值
    最小值 0.1
    最大值 10
    預設：1
  • FollowCheckTolF屬性
    指定在跟隨的平移方向上，設為結束條件的力容許範圍。
    將±FollowCheckTolF的範圍設為結束條件。
    數值
    最小值 0.1
    最大值 10
    預設：1
  • FollowCheckTolT屬性
    指定在跟隨的旋轉方向上，設為結束條件的扭力容許範圍。
    將±FollowCheckTolT的範圍設為結束條件。
    數值
    最小值 1
    最大值 10000
    預設：100
  • HoldTimeThresh屬性
    指定力相關結束條件判定前的持續時間。
    當指定的條件持續了在HoldTimeThresh中指定的時間後，即判定為已滿足結束條件。
    數值 (單位：[sec])
    最小值 0
    最大值 10
    預設：0.1
  • DistCheckTol屬性
    作業結束時，指定從動作起始點移動的距離成功條件範圍。
    將ApproachDist + InsertDepth ± DistCheckTol的範圍設為成功條件。
    數值
    最小值 0.01
    最大值 10
    預設：1
  • Timeout屬性
    指定力覺引導物件的超時時間。
    即使超出Timeout中指定的時間，若未滿足InsertForce、InsertCheckTolF、FollowCheckTolF、FollowCheckTolT中指定的條件，則Insert物件將判定為失敗。
    判定後，請依AbortSeqOnFail結束力覺引導序列，或繼續進行下一個力覺引導物件。
    數值 (單位：[sec])
    最小值 0.1
    最大值 60
    預設：10

Insert物件結果的詳細資訊

  • EndStatus結果
    此為執行結果。
    符合以下開頭記載的「成功條件」時，將會成功。
    Insert 物件
    值
    說明
    Passed 力覺引導物件執行成功。
    Failed 力覺引導物件執行失敗。
    NoExec 力覺引導物件未執行。
    Aborted 在力覺引導物件執行過程中停止。
  • Time結果
    執行所需的時間。
    單位：[sec]
  • TimedOut結果
    表示是否已達Timeout屬性中指定的超時時間。
    值
    說明
    True 已達超時時間。
    False 到達超時時間前已結束。
  • EndForces結果
    力覺引導物件結束時的力和扭力。將取得Fx、Fy、Fz、Tx、Ty、Tz各自的值。
    單位：Fx、Fy、Fz [N] / Tx、Ty、Tz [N·mm]
  • EndPos結果
    力覺引導物件結束時的位置姿態。將取得X、Y、Z、U、V、W各自的值。
    單位：X、Y、Z [mm] / U、V、W [deg]
  • AvgForces結果
    力覺引導物件執行過程中的力和扭力平均值。將取得Fx、Fy、Fz、Tx、Ty、Tz各自的值。
    單位：Fx、Fy、Fz [N] / Tx、Ty、Tz [N·mm]
  • PeakForces結果
    力覺引導物件執行過程中的力和扭力峰值。峰值為最大絕對值。將取得Fx、Fy、Fz、Tx、Ty、Tz各自的值。
    單位：Fx、Fy、Fz [N] / Tx、Ty、Tz [N·mm]
  • ForceCondOK結果
    表示是否已滿足力相關的結束條件。
    值
    說明
    True 已滿足力相關的結束條件。
    False 未滿足力相關的結束條件。
  • TriggeredForces結果
    已滿足力相關結束條件時的力和扭力。將取得Fx、Fy、Fz、Tx、Ty、Tz各自的值。
    單位：Fx、Fy、Fz [N] / Tx、Ty、Tz [N·mm]
  • TriggeredPos結果
    已滿足力相關結束條件時的位置姿態。將取得X、Y、Z、U、V、W各自的值。
    單位：X、Y、Z [mm] / U、V、W [deg]
  • PosCondOK結果
    表示是否已滿足位置相關的結束條件。
    值
    說明
    True 已滿足位置相關的結束條件。
    False 未滿足位置相關的結束條件。
  • PosLimited結果
    指出位置限制狀態。
    值
    說明
    True 已超出位置的限制範圍。
    False 未超出位置的限制範圍。

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