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標(biāo)題: 關(guān)于動(dòng)力學(xué),我讀書(shū)少,你可不要騙我! [打印本頁(yè)]

作者: huwangning    時(shí)間: 2016-3-10 21:38
標(biāo)題: 關(guān)于動(dòng)力學(xué),我讀書(shū)少,你可不要騙我!
本帖最后由 huwangning 于 2016-3-10 22:14 編輯
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1 |5 v# `' K. e有個(gè)剛進(jìn)入工業(yè)機(jī)器人行業(yè)的網(wǎng)友問(wèn)我,動(dòng)力學(xué)在機(jī)器人研發(fā)中究竟處于一個(gè)什么樣的地位。如果從理論研究的角度來(lái)回答這個(gè)問(wèn)題,我覺(jué)得我根本沒(méi)那個(gè)資格。如果是從工程實(shí)際的角度,我又很為難,不知道該怎樣告訴你。
0 x% z6 {0 v* n. S2 `  v5 C+ X很多的工程經(jīng)驗(yàn),我告訴過(guò)別人。但人啊,往往愿意接受從心底里愿意接受的東西。關(guān)于動(dòng)力學(xué),我建議剛開(kāi)始不要去碰他。等你把其他知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)積累了,再來(lái)理解這個(gè)理論上很美,但實(shí)際上很難應(yīng)用得好的東西。如果國(guó)內(nèi)有人說(shuō)他們的機(jī)器人用上了動(dòng)力學(xué),我會(huì)告訴他等他把軌跡規(guī)劃、功能以及可靠性弄好了,再來(lái)談這個(gè)東西。忽悠不懂的人可以,問(wèn)他兩個(gè)問(wèn)題就啞巴了。動(dòng)力學(xué)仿真在選型方面倒是很管用的。推導(dǎo)動(dòng)力學(xué)至少目前階段就算了,但是概念倒是可以好好了解一下。
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這么跟你說(shuō)吧,動(dòng)力學(xué)從完美的角度上來(lái)講,主要是通過(guò)力矩前饋增加機(jī)器人的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。說(shuō)的直白一點(diǎn),就是使機(jī)器人即使在高速情況下也能誤差很少地跟蹤輸入。在低速情況下,加與不加動(dòng)力學(xué)前饋是沒(méi)有什么區(qū)別的。目前,工程上實(shí)現(xiàn)動(dòng)力學(xué)前饋,主要的困難在計(jì)算機(jī)在動(dòng)力學(xué)計(jì)算的實(shí)時(shí)性跟不上,另外一個(gè)很可能會(huì)出現(xiàn)控制不穩(wěn)定的情況,那將會(huì)是很危險(xiǎn)的事情。
作者: wf2725864    時(shí)間: 2016-3-10 21:50
動(dòng)力學(xué)是研究機(jī)器人的基礎(chǔ)
作者: 侯爵莊園    時(shí)間: 2016-3-10 21:53
目前正在學(xué)習(xí)中
作者: 川hc    時(shí)間: 2016-3-10 23:30
本帖最后由 川hc 于 2016-3-10 23:33 編輯 / B3 o; Z: V& `" Q$ }4 ]& U# N' I

, g* S8 r& g# l3 x. E+ r動(dòng)力學(xué)模型,不僅僅可以提高軌跡精度,現(xiàn)在強(qiáng)調(diào)人機(jī)協(xié)同,柔性關(guān)節(jié)機(jī)器人,還有可拖拽示教的機(jī)器人,都得有動(dòng)力學(xué)模型在里面。這些國(guó)產(chǎn)機(jī)器人都有或者有樣機(jī),計(jì)算一點(diǎn)都不難,計(jì)算機(jī)還算不了你那點(diǎn)小板路么,難的在通訊上,和伺服驅(qū)動(dòng)器的開(kāi)放程度上,以前那種脈沖式的伺服驅(qū)動(dòng)當(dāng)然不行了。
作者: 成形極限    時(shí)間: 2016-3-11 04:59
天下武功,唯快不破。動(dòng)力學(xué)的關(guān)鍵是功率足夠,響應(yīng)速度夠快。你一個(gè)功率不足的電機(jī),低分辨率的編碼器,低速的的DSP,能好用嗎?
作者: huwangning    時(shí)間: 2016-3-11 08:46
川hc 發(fā)表于 2016-3-10 23:30
" ]- T6 S; I% X. v5 b. ~9 Y0 G動(dòng)力學(xué)模型,不僅僅可以提高軌跡精度,現(xiàn)在強(qiáng)調(diào)人機(jī)協(xié)同,柔性關(guān)節(jié)機(jī)器人,還有可拖拽示教的機(jī)器人,都得有 ...
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動(dòng)力學(xué)在理論上可以提高軌跡精度不假,但是很可能帶來(lái)控制上的不穩(wěn)定。這個(gè)我們好幾年前就做過(guò)實(shí)驗(yàn)的,把我們都嚇壞了。人機(jī)協(xié)作中所謂的力控制現(xiàn)行的有兩種方法:一種是加裝力矩傳感器;另一種是電流檢測(cè)。這里的力控制跟動(dòng)力學(xué)完全是兩個(gè)概念,如果說(shuō)非要勉強(qiáng)說(shuō)有關(guān)系的話,那最多是重力補(bǔ)償。重力補(bǔ)償?shù)挠?jì)算負(fù)荷跟動(dòng)力學(xué)計(jì)算根本不是一個(gè)量級(jí)上的。我們?cè)茖?dǎo)過(guò)4軸碼垛機(jī)器人動(dòng)力學(xué)的非簡(jiǎn)化解析表達(dá)式,單軸的表達(dá)式占滿4頁(yè)A4紙。國(guó)內(nèi)也有我認(rèn)為最靠譜的機(jī)器人控制系統(tǒng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)曾經(jīng)做過(guò)這方面的嘗試,后來(lái)不了了之。動(dòng)力學(xué)力矩前饋是加在電流環(huán)上的,而電流環(huán)的刷新頻率要比位置環(huán)、速度環(huán)高很多才有意義。
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作者: 機(jī)械huhuang    時(shí)間: 2016-3-11 08:55
路過(guò)
作者: 624272884    時(shí)間: 2016-3-11 09:17
我讀書(shū)少,樓主你可不要騙我
作者: 迷茫的維修    時(shí)間: 2016-3-11 09:19
但人啊,往往愿意接受從心底里愿意接受的東西。
8 T% ^4 E' W! T  V3 [" F這句話挺實(shí)在的
作者: W節(jié)奏    時(shí)間: 2016-3-11 09:21
路過(guò),看不明
作者: ylei201    時(shí)間: 2016-3-11 09:24
不一定啊
作者: shapur    時(shí)間: 2016-3-11 11:18
真理越辯越明!
作者: 機(jī)器人小白2014    時(shí)間: 2016-3-11 11:19
向大俠學(xué)習(xí),我同意在選型方面很管用。大俠能否說(shuō)說(shuō),目前國(guó)際上四大家族的產(chǎn)品中是否用到動(dòng)力學(xué)反饋呢?
作者: huwangning    時(shí)間: 2016-3-11 17:46
機(jī)器人小白2014 發(fā)表于 2016-3-11 11:19
! T  Q  A( X& o向大俠學(xué)習(xí),我同意在選型方面很管用。大俠能否說(shuō)說(shuō),目前國(guó)際上四大家族的產(chǎn)品中是否用到動(dòng)力學(xué)反饋呢?

' h" ]4 W$ k- f) [2 t. g& l首先說(shuō)明一點(diǎn),不是反饋,是力矩前饋。國(guó)外四大家現(xiàn)在有沒(méi)有用在他們的產(chǎn)品上,我不太清楚,但是可以肯定的是他們?cè)谧鲞@方面的努力。據(jù)可靠以及不怎么可靠的消息,國(guó)外著名機(jī)器人廠商在機(jī)器人控制技術(shù)上比國(guó)內(nèi)大大領(lǐng)先。說(shuō)句玩笑話,我們最好不要搞清楚到底有多大差距,如果知道差距有多大的話,可能沒(méi)有勇氣追趕了。$ c( O8 |6 m" z- B  T$ s  o

作者: Industrial    時(shí)間: 2016-3-11 19:47
目前國(guó)內(nèi)多是純位置模式吧,如果要上動(dòng)力學(xué),是否要把6個(gè)位置環(huán)拉到外面自己搞控制,伺服工作在力矩模式下?另外可拖拽示教機(jī)器人那個(gè)只是在低速下的零重力補(bǔ)償,沒(méi)有在高速下的各軸耦合力計(jì)算吧。
作者: 川hc    時(shí)間: 2016-3-11 21:39
huwangning 發(fā)表于 2016-3-11 08:46
. F& w/ W% t. H# |( ^動(dòng)力學(xué)在理論上可以提高軌跡精度不假,但是很可能帶來(lái)控制上的不穩(wěn)定。這個(gè)我們好幾年前就做過(guò)實(shí)驗(yàn)的,把 ...

- W# e3 M% [0 U( w& i1 a* M幾頁(yè)A4紙又算什么呢,玩一個(gè)電腦游戲跑的計(jì)算量不比機(jī)器人少,現(xiàn)在機(jī)器人計(jì)算機(jī)是很牛的,是通訊的問(wèn)題。一是伺服驅(qū)動(dòng)器和計(jì)算機(jī)之間的通訊慢,電機(jī)電流數(shù)據(jù)不能迅速的反饋至計(jì)算機(jī),處理之后不能迅速的下發(fā)指令,現(xiàn)在有工業(yè)實(shí)時(shí)總線了,響應(yīng)周期1ms;二是伺服系統(tǒng),很少開(kāi)放到電流環(huán)的,特別是日系系統(tǒng),基本都是封閉的,三環(huán)參數(shù)不允許你改變,但是現(xiàn)在不同了,現(xiàn)在的伺服驅(qū)動(dòng)開(kāi)放性很強(qiáng),國(guó)產(chǎn)的都有按CIA402來(lái)搞的。0 s9 O8 ]; e* D3 h) R

作者: 川hc    時(shí)間: 2016-3-11 22:18
huwangning 發(fā)表于 2016-3-11 17:46 ( n7 T; H" \2 o' y/ g$ [
首先說(shuō)明一點(diǎn),不是反饋,是力矩前饋。國(guó)外四大家現(xiàn)在有沒(méi)有用在他們的產(chǎn)品上,我不太清楚,但是可以肯定 ...
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國(guó)外機(jī)器人主要領(lǐng)先在軌跡精度和應(yīng)用軟件方面,不是在具體控制方法這種小問(wèn)題上領(lǐng)先。運(yùn)動(dòng)參數(shù)閉環(huán)+力矩前饋/速度前饋什么的,只是控制方法而已,還有模糊啊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)啊天花亂墜,機(jī)器人根本用不上。實(shí)際上,大部分機(jī)器人軌跡插補(bǔ)不過(guò)是圓弧,高級(jí)點(diǎn)的有B樣條,連發(fā)那科ABB都沒(méi)有NUBRS這種機(jī)床必需的軌跡,所以搞高級(jí)控制沒(méi)啥用,機(jī)器人也不是機(jī)床。" W& i6 f1 @3 O- T" b5 x* Y1 s
說(shuō)到軌跡精度,軌跡重復(fù)精度國(guó)產(chǎn)機(jī)器人一點(diǎn)問(wèn)題沒(méi)有,國(guó)產(chǎn)機(jī)器人裝國(guó)產(chǎn)減速機(jī)都有3個(gè)絲的軌跡重精度(點(diǎn)到點(diǎn)的重復(fù)精度自然也不差),但是實(shí)際軌跡和理論軌跡誤差就大了,1-5mm是國(guó)內(nèi)水平,1mm以內(nèi)是國(guó)際先進(jìn)水平,這不是有沒(méi)有重力補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題,而是機(jī)器人幾何模型與本體的誤差如何進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題,本體你再怎么造業(yè)造不到理論上那個(gè)DH參數(shù),DH參數(shù)里面的所有值,都是有偏差的,一般求逆解方法根本不考慮這些偏差(考慮了你就未必能解出解析解),進(jìn)口機(jī)器人這種問(wèn)題,是解決得很不錯(cuò)的,激光標(biāo)定裝配,有誤差模型在里面跑,每個(gè)機(jī)器人的控制器單獨(dú)對(duì)應(yīng)一個(gè)本體,換本體就要換一套DH偏差參數(shù)。
; f7 N8 T- R" A6 N! \9 Q# c說(shuō)到軟件就別提了,就一個(gè)例子,國(guó)產(chǎn)焊接機(jī)器人,你調(diào)試,要輸入電壓、電流等對(duì)于一般人來(lái)說(shuō)莫名其妙的參數(shù),但進(jìn)口的你只需輸入,板厚,材質(zhì)、保護(hù)氣種類等參數(shù)即可。
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作者: Industrial    時(shí)間: 2016-3-14 19:21
應(yīng)用的軟件這些軟實(shí)力先不說(shuō),就關(guān)注機(jī)器人本身控制來(lái)說(shuō),一個(gè)方向是運(yùn)動(dòng)學(xué)的靜態(tài)絕對(duì)精度,另一個(gè)是動(dòng)力學(xué)的動(dòng)態(tài)跟隨精度,我們兩個(gè)方向都落后很多;絕對(duì)精度方向首先是加工裝配精度,裝起來(lái)不會(huì)偏差模型太多,這個(gè)很重要;之后第二個(gè)是模型修正算法,我們每年也有很多論文實(shí)用性怎樣也不知道;最后一個(gè)是高精度外部測(cè)量修正,每臺(tái)出廠前測(cè)量的參數(shù)都會(huì)刻在本體上。
! Z7 Q  j# s1 C/ F0 O! \7 N. k( B另一個(gè)方向是動(dòng)力學(xué)方程約束的動(dòng)態(tài)跟隨精度,這個(gè)只有在高速度下才有意義,但在高速下的空間軌跡不好測(cè)量和比對(duì),連國(guó)外都沒(méi)保證在什么樣速度下能偏差多少,國(guó)內(nèi)應(yīng)該只是做做動(dòng)力補(bǔ)償吧,有了解這方面的大俠,可以大伙說(shuō)說(shuō)科普一下。
作者: 川hc    時(shí)間: 2016-3-27 23:07
Industrial 發(fā)表于 2016-3-14 19:21
: n" m+ Y5 u- ^+ r應(yīng)用的軟件這些軟實(shí)力先不說(shuō),就關(guān)注機(jī)器人本身控制來(lái)說(shuō),一個(gè)方向是運(yùn)動(dòng)學(xué)的靜態(tài)絕對(duì)精度,另一個(gè)是動(dòng)力學(xué) ...

- U/ M" E) z4 n很有道理
) \5 H/ U* {% G9 @
作者: liang-hongfei    時(shí)間: 2017-3-3 10:35
實(shí)情,機(jī)器人動(dòng)力學(xué)這一塊比較難懂,國(guó)內(nèi)做的基本上都是按照國(guó)外的論文算一遍了事,基本山?jīng)]有把它吃透的。




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