力控制功能的SPEL+程式

概觀

力控制功能係指使用力覺感應器控制機器人達到指定目標力及扭力的功能。
力控制功能的編程是依據下列程序執行。
設定要執行的座標系
設定參數
執行力控制功能

力控制功能的座標系

力控制功能會在力覺座標系中執行。
力控制功能會計算感應器偵測到的力、扭力施加至力覺座標系的力以及扭力，並在根據計算結果移動及旋轉力覺座標系時控制機器人。
在實際進行接觸及產生力的點中指定力覺座標系的原點。(範例：工件端點)
此外，力覺座標系的方向會因應用內容而異。在固定方向中執行力控制功能時(如永遠以垂直向下方向施加力的情況)，無論機器人的姿態為何，請指定基礎座標系及本地座標系。
在依機器人的姿態而改變的方向中執行力控制功能時(如以機器人抓握工件方向施加力的情況)，請指定工具座標系及自訂座標系。
可在力覺座標系中指定的6軸(Fx至Tz)上執行力控制功能。

力控制功能參數

力控制功能的參數定義於力覺控制物件的屬性內。
執行程式前，可在GUI中進行設定。如需GUI設定的詳細資訊，請參閱下列章節。
軟體篇 [機器人管理器] - [Tools]功能表
- [工具]-[機器人管理器]-[力(_F)]面板

若需在執行程式期間動態變更參數，可使用FSet陳述式進行設定。

  • CoordinateSystem屬性
    為已執行的力控制功能指定力覺座標物件。

    僅變更CoordinateSystem屬性可使具備相同控制特性的力控制功能在其他座標系中執行。

  • Enabled屬性
    在已執行的力控制功能上指定軸(Fx至Tz)。

    您可只啟動應用所需的軸; 例如，您可啟動Fx至Fz並停用Tx至Tz，以僅在轉換方向中執行力控制功能。

  • TargetForce屬性
    為各軸設定力控制功能的目標力及扭力。

    機器人會移動以偵測設定力。請注意，若設定值為正值，機器人會以負方向移動，以在力覺座標系的正方向中施加力。

    若需在力覺座標系的正方向執行按壓操作，請設定負目標力。

    若TargetForce屬性設為0，則機器人移動時不會施加力。機器人可在跟隨外力時移動。

  • Spring屬性
    設定力控制功能的虛擬彈性係數。

    設定Spring屬性可使力控制功能在如同有虛擬彈性存在的情況下運作，若有施加外力，機器人會移動至可抵銷力的位置; 若施加的外力已消除，則機器人會返回原來位置。

    增加數值會使機器人在如同有提供較硬彈性的情況下移動。若設定為「0」，則無虛擬彈性，因此機器人會根據力移動至最遠距離。

  • Damper屬性
    設定力控制功能的虛擬阻尼係數。

    減少Damper值會提升力控制功能對力變化的反應速度，但可能會因為姿態、夾具與工件的環境，會使機器人在動作時振動。若要調整Damper屬性值，請逐漸減少預設值。

  • Mass屬性
    設定力控制功能的虛擬質量係數。

    設定較大的Mass屬性值會在達到目標力前持續增加過衝，且會增加搜尋時間。設定Mass及Damper屬性值，使其在轉換方向中約為1：1至10：1，且在旋轉中約為1：1至1000：1，以便進行穩定控制。

    不過，請注意，動作時可能會振動，或大於上述之比例可能適合部分應用或操作條件。

    若Mass屬性值過低(與Damper屬性值相比)，執行力控制功能時可能會發生錯誤。

  • TargetForcePriorityMode屬性
    設定力控制功能的目標力優先模式。

    在經過部分操作條件(如機械剛性)所需的充裕時間後，可能無法達到目標力。在此情況下，啟動目標力優先模式會增加達到目標力的移動量，且會減少執行時間。不過，移動量會視虛擬彈性係數, 虛擬阻尼係數, 虛擬質量係數所指定的值而異。一般而言，會停用目標力優先模式，且在完全理解特性的情況下，僅在必要時使用該模式。

  • LimitSpeed屬性
    設定力控制功能執行期間機器人末端夾具運作速度的最大值。

    針對平移速度、旋轉速度及關節速度指定三個數值。力控制功能執行期間，會自動將速度限制為指定的最大值。此屬性非常實用，例如，需要在高功率模式下移動機器人，使其以強力執行按壓操作，但需以慢速移動機器人時。

  • LimitAccel屬性
    設定力控制功能執行期間機器人機械臂末端運作加速度的最大值。

    針對平移加速度, 旋轉加速度, 關節加速度指定三個數值。力控制功能執行期間，會自動將加速度限制為指定的最大值。

執行力控制功能

力控制功能是以操作命令的方式單獨執行，也可以將修改參數新增至位置控制的操作命令，同時執行位置控制及力控制功能。執行力控制功能時，操作每次會依力覺感應器輸出而變更，因此機器人不會達到位置控制的目標位置，但即使執行相同命令，操作每次皆會在不同位置結束。

若只要執行力控制功能，請執行FCKeep陳述式。下列操作命令可與力控制功能結合使用: Move, BMove, TMove, CVMove, FCSMove, Arc, Arc3陳述式。
若要執行力控制功能，將力控制功能作為修改參數新增至各陳述式。

力控制功能及Move的結合範例：

Move P1 FC1

如需各陳述式的詳細資訊，請參閱下列手冊。

  • "Epson RC+ 8.0 SPEL+語言參考"
  • "Epson RC+ 8.0 選配 Force Guide 8.0 SPEL+語言參考"
    如需啟動力控制功能時之操作命令的詳細資訊，請參閱下列手冊。
  • "Epson RC+ 8.0 選配 Force Guide 8.0 SPEL+語言參考"
    - Move

力控制功能會與操作命令同時啟動，並在經過從操作命令開始時所計算的行程時間後停止。操作命令結束後，新增CF修改參數即可繼續執行力控制功能。不過，若其他力控制功能未在60秒內執行有效的操作命令或可停止力控制功能的命令，則會發生錯誤。

例如，執行操作命令後，在啟動力控制功能的情況下，在待機模式中持續使用FCKeep陳述式一段時間。

力控制功能的操作結束條件(例如，力控制功能會在達到指定力前持續運作)可與Till修改參數或力覺觸發功能共同設定。

提示

此外，由於力覺感應器的漂移會累積錯誤，因此必須在重設力覺感應器後的10分鐘內執行力控制功能。應重設力覺感應器後，在無外力施加至感應器的情況下立即使用力控制功能，且應盡快執行。

提示

無法在機器人的奇異點附近執行力控制功能。執行力控制功能時，應避開奇異點的周遭區域。若機器人在執行力控制功能時接近奇異點的周遭區域，則會發生錯誤。

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