[發明專利]大慣量清漂機器人精確定位控制方法

在審

• 申請號: 202110310643.6
• 申請日: 2021-03-24
• 公開（公告）號: CN113031622A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 曾輝;劉紹新;陳鋼;魏曉翔;雷海威;唐德鋒;張海龍;文宇;劉穩
• 申請（專利權）人: 中國長江電力股份有限公司;沈陽新松機器人自動化股份有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

一種大慣量清漂機器人精確定位控制方法，采用速度閉環控制，在加速階段遞進式快速運行，在減速階段基于S形曲線緩慢運行，速度規劃策略與位置目標對應，當機器人接近目標位置時遞進式快速調整，振蕩抑制及消除目標位置附近區域，大慣量清漂機器人對電控驅動器的控制指令及參數設置，實現電動機在電流環、位置環、速度環的全閉環運動控制，從而實現清漂機器人末端執行機構的精確定位，在大慣量重載情況下提高運行時的穩定性。

技術領域

本發明屬于清漂機器人定位技術領域，涉及一種大慣量清漂機器人精確定位控制方法。

背景技術

各個領域對機器人自動化的需求逐漸增多，在環保、人身防護的法規日益完善，因此在很多大慣量、重載的應用場合都出現了精確自動定位的需求。雖然機器人自動化設備在小慣量、輕載的應用案例比較成熟，但在上述領域內還缺乏可靠的應用技術，大多僅限于理論階段。

目前在機器人自動化領域，結合各行業應用情況，主要以小負載高動態響應的運動控制產品為主，其中涉及一種清漂機器人，對于有大慣量重載的自動控制需求則大都未能實現，其中主要涉及到精確定位難以攻克，因此，在此背景下，需要解決實現將自動控制理論與工程實際應用相結合的大慣量重載的自動控制，且實現精確控制是當前面臨所要解決的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種大慣量清漂機器人精確定位控制方法，采用速度閉環控制，在加速階段遞進式快速運行，在減速階段基于S形曲線緩慢運行，速度規劃策略與位置目標對應，當機器人接近目標位置時遞進式快速調整，振蕩抑制及消除目標位置附近區域，大慣量清漂機器人對電控驅動器的控制指令及參數設置，實現電動機在電流環、位置環、速度環的全閉環運動控制，從而實現清漂機器人末端執行機構的精確定位，在大慣量重載情況下提高運行時的穩定性。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種大慣量清漂機器人精確定位控制方法，大慣量清漂機器人速度閉環控制；在加速階段遞進式快速運行，在減速階段基于S形曲線緩慢運行，速度規劃策略與位置目標對應。

大慣量清漂機器人的位置閉環運動控制，當機器人接近目標位置時遞進式快速調整，振蕩抑制及消除目標位置附近區域。

大慣量清漂機器人對電控驅動器的控制指令及參數設置，實現電動機在電流環、位置環、速度環的全閉環運動控制，從而實現清漂機器人末端執行機構的精確定位。

在本發明實際應用中通過調節變頻器總慣量、速度調節器帶寬、速度調節器比例增益、速度調節器積分增益、位置調節器比例增益、位置調節器積分增益等參數最終實現了大慣量重載機器人重復定位精度±1mm的目標，同時，機器人運動軸的動態性能與穩態誤差也均有很好表現，完全滿足工藝節拍要求。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

圖1為本發明精確定位控制方法所示的控制算法分解示意圖。

圖2為本發明清漂機器人的主視示意圖。

圖3為本發明清漂機器人的側視示意圖。

圖中：機器人本體1，PLC控制系統2，編碼器 3，電機4，激光測距傳感器5，被控對象6。

具體實施方式

如圖1~圖3中，一種大慣量清漂機器人精確定位控制方法，大慣量清漂機器人速度閉環控制；在加速階段遞進式快速運行，在減速階段基于S形曲線緩慢運行，速度規劃策略與位置目標對應。

大慣量清漂機器人的位置閉環運動控制，當機器人接近目標位置時遞進式快速調整，振蕩抑制及消除目標位置附近區域。

大慣量清漂機器人對電控驅動器的控制指令及參數設置，實現電動機在電流環、位置環、速度環的全閉環運動控制，從而實現清漂機器人末端執行機構的精確定位。