Regulering af industrirobotter der anvender fleksible værktøjer

Studenteropgave: Speciale (inkl. HD afgangsprojekt)

  • Rasmus Bank Breiner Olesen
Formålet med dette masterprojekt var at forbedre reguleringen af end-effectoren for en industriel robotmanipulator, der anvender fleksible værktøjer. En REIS RV15 robot samt forskellige sensorer var til rådighed for forsøg. Forbedring af reguleringen involverer dæmpning af svingninger i det fleksible værktøj, hvilket vil forøge nøjagtigheden af TCP-positionen og nedbringe tiden, det tager at færdiggøre opgaven.

Der blev udviklet en model for både robotten og det fleksible værktøj. En sliding mode regulator blev valgt for at dæmpe svingningerne i værktøjet, og regulatoren anvendte den dynamiske model i processen. Methoder til systemidentifikation blev anvendt for at tilpasse modellen til den praktiske opstilling under anvendelse af sensormålinger. Både offline og online metoder blev beskrevet. Sensor information fusion blev deslige taget i betragtning for at forbedre tilstandsestimaterne. Et Kalman filter blev anvendt til at kombinere modelestimater og sensormålinger heriblandt strain for værktøjet.

Reguleringssystemet blev testet i praksis for at måle dets ydeevne mht. nøjagtigheden af TCP position og indsvingningstid for strain-målingerne. Alle delsystemer blev testet separat. Relætuning estimerede værktøjets egenfrekvens inden for 8-11 % af den korrekt værdi, og støj kunne fjernes med Kalman filteret. Regulatoren reducerede indsvingningstiden fra 50,85 s til 3,85 s i et af tilfældene, men nåede ikke i sliding mode under testen. Robottens båndbredde var ikke tilstrækkelig, og reguleringssignalet måtte desuden begrænses.
SprogEngelsk
Udgivelsesdato31 maj 2012
ID: 63472494