力控制功能的SPEL+编程

概述

力控制功能使用力觉传感器控制机器人输出给定的目标力和转矩。
力控制功能的编程按以下过程执行。
设定要执行的坐标系
设定参数
执行力控制功能

力控制功能的坐标系

力控制功能在力觉坐标系中工作。
力控制功能会计算传感器检测到的力、转矩施加到力觉坐标系的力以及转矩本身，并在移动和旋转力觉坐标系时根据计算结果控制机器人。
将力觉坐标系的原点指定为实际发生接触并产生力的点。(示例：工件的顶点)
另外，力觉坐标系的方向因应用而异。在恒定方向执行力控制功能时，无论机器人处于哪种姿态(例如，始终朝垂直向下方向施加力)，都应指定基础坐标系和本地坐标系。
在根据机器人姿态改变的方向(例如，朝机器人抓取的工件的某个方向施加力)执行力控制功能时，请指定工具坐标系和自定义坐标系。
可以对力觉坐标系中指定的六个轴(Fx到Tz)执行力控制功能。

力控制功能参数

力控制功能的参数在力觉控制对象的属性中定义。
可以在执行程序之前在GUI中设定这些参数。有关在GUI中进行设定的详细信息，请参阅以下章节。
软件篇 [机器人管理器]- [Tools]菜单
- [Tools]-[Robot Manager]-[Force]面板

如果要在执行程序的过程中动态更改参数，可以使用FSet语句设定这些参数。

  • CoordinateSystem属性
    指定要对其执行力控制功能的力觉坐标对象。

    如果仅更改CoordinateSystem属性，则可以在另一个坐标系中执行具有相同控制特性的力控制功能。

  • Enabled属性
    指定要在其上执行力控制功能的轴(Fx到Tz)。

    可以仅启用应用所需的轴; 例如，可以启用Fx到Fz并禁用Tx到Tz，以便仅在平移方向执行力控制功能。

  • TargetForce属性
    为每个轴设定力控制功能的目标力和转矩。

    机器人将移动以检测设定的力。请注意，如果设定正值，机器人将负向移动，以便朝力觉坐标系的正向施加力。

    如果要朝力觉坐标系的正向执行压装操作，则设定负的目标力。

    如果TargetForce属性设为0，机器人将移动以避免施加力。机器人可以跟随外力移动。

  • Spring属性
    设定力控制功能的虚拟弹性系数。

    通过设定Spring属性，力控制功能可以如同具有虚拟弹性一样工作。如果施加外力，机器人将移动到可以抵消力的位置。如果移除施加的外力，机器人将返回到原始位置。

    如果增大值，机器人将如同提供了更大弹性一样移动。如果设定“0”，则没有虚拟弹性，因此机器人将根据力移动尽可能远的距离。

  • Damper属性
    设定力控制功能的虚拟阻尼系数。

    减小Damper属性值可提高力控制功能对力变化的响应，但可能会由于姿态、夹具和工件的环境，导致机器人动作时的振动更大。要调整Damper属性值，请逐渐减小默认值。

  • Mass属性
    设定力控制功能的虚拟惯性系数。

    为Mass属性设定较大的值会增加过冲情况直到实现目标力为止，并且会延长搜索周期。在平移方向将Mass属性值和Damper属性值设为大约1：1到10：1并在旋转方向将这两个属性值设为大约1：1到1000：1，以便执行稳定控制。

    但请注意，动作可能容易发生振动，或者在某些应用或操作条件下可能要使用比上面更大的比例。

    如果Mass属性值与Damper属性值相比过小，则执行力控制功能时可能会发生错误。

  • TargetForcePriorityMode属性
    设定力控制功能的目标力优先模式。

    对于某些操作条件(例如机械刚度)，经过足够时间之后可能无法实现目标力。在这种情况下，可以通过启用目标力优先模式来增加移动量并缩短实现目标力所需的时间。但是，移动量因在虚拟弹性系数, 虚拟阻尼系数, 虚拟惯性系数中指定的值而异。通常，可以禁用目标力优先模式，并仅在完全了解特性后根据需要使用该模式。

  • LimitSpeed属性
    设定执行力控制功能的过程中机器人夹具末端的最大速度值。

    指定平移速度、旋转速度和关节速度这三个值。执行力控制功能的过程中，速度会自动限制在指定的最大值范围内。此属性很有用，例如，如果您需要在高功率模式下移动机器人以执行强力压装操作，但想要以低速移动机器人。

  • LimitAccel属性
    设定执行力控制功能的过程中机器人夹具末端的最大加速度值。

    指定平移加速度、旋转加速度和关节加速度这三个值。执行力控制功能的过程中，加速度会自动限制在指定的最大值范围内。

执行力控制功能

您可以通过一个操作命令单独执行力控制功能，也可以通过向位置控制的操作命令添加修改参数来同时执行位置控制和力控制功能。执行力控制功能时，操作始终根据力觉传感器的输出改变，以便机器人不到达位置控制的目标位置，但即使执行同一个命令，每次操作也在不同的位置结束。

要仅执行力控制功能，请执行FCKeep语句。以下操作命令可以与力控制功能组合使用：Move, BMove, TMove, CVMove, FCSMove, Arc, Arc3语句。
要执行力控制功能，请将力觉控制对象作为修改参数添加到各个语句。

力控制功能与Move组合使用的示例：

Move P1 FC1

有关每个语句的详细信息，请参阅以下手册。

  • “Epson RC+ 8.0 SPEL+语言参考”
  • “Epson RC+8.0 Option Force Guide 8.0 SPEL+语言参考”
    有关启用了力控制功能的操作命令的详细信息，请参阅以下手册。
  • “Epson RC+8.0 Option Force Guide 8.0 SPEL+语言参考”
    - Move

力控制功能与操作命令同时开始，并在操作命令开始时计算的行程时间已过之后停止。通过添加CF修改参数，力控制功能可以在操作命令结束之后继续执行。但是，如果另一个力控制功能未执行有效的操作命令以在60秒内停止力控制功能，则会发生错误。

例如，在执行操作命令之后，在处于待机模式已达特定时间段且启用了力控制功能的情况下使用FCKeep语句。

力控制功能的操作结束条件(例如，力控制功能一直工作直到达到指定的力为止)可以与Till修改参数或力觉触发器功能一起设定。

要点

另外，错误会由于力觉传感器的漂移而累积，因此在重置力觉传感器之后必须在10分钟内执行力控制功能。您应在未施加外力的情况下在使用力控制功能前一刻重置力觉传感器，并且应在尽可能短的时间段内执行。

要点

不能在机器人的奇异点附近执行力控制功能。执行力控制功能的过程中应避免接近奇异点。如果机器人在执行力控制功能的过程中接近奇异点，则会发生错误。

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