用于检验驱动器与控制装置匹配的方法_3

文档序号:9918321阅读:来源:国知局
则由触发装置200 例如提供电机电流。在液压或气动的执行器的情况下,相应地是体积流或压力。由执行器 300促使的工业机器人1的节肢的运动由运动传感器400捕获,并发送相应的运动信号Pi 至控制装置100, W及由此来闭合调节回路。优选地,检验信号的振幅选择为,使得运动的节 肢的运动振幅在平移运动的情况下小于1cm、优选小于0. 5cm、并特别优选小于1mm,或在节 肢旋转运动的情况下小于1度、优选小于0. 5度、并特别优选小于0. 1度。
[0072] 图3示出了多个驱动器(在此为四个驱动器)相对于一个控制装置100的匹配示 例。在此,控制装置100包括例如至少四个信号出口 〇1-〇4和四个信号入口 1片4。通过信号 出口 〇1-〇4,控制信号或检验信号被发送至四个驱动器的四个触发装置201-204上,并且四 个执行器301-304被相应地触发。运动传感器401-404检测运动,并通过信号入口 ii-i4发 送运动信号至控制装置100。在示出的实施方式中,各个驱动器分别由触发装置20x、执行 器30x、和传感器40x组成。变量"X"可W相应地采用值1-4, W及由此限定了各个驱动器X 二1-4。当驱动器X = 1匹配于I/O对(ii, 〇1),并且驱动器X = 2-4相应地匹配时,则得出 驱动器与控制装置100正确的匹配。此外就正确的匹配而言,信号线3不允许交叉。该示 出方式相应于反向。图3的匹配示例示出了信号线3的反向,运既在信号出口 〇1-〇4与驱动 器之间出现(执行器侧),又在运动传感器与信号入口 ii-i4之间出现(传感器侧)。仅在 一个驱动器上出现双重反向(参看X = 3)同样也是可能的。此外,多个驱动器(X = 1-4) 可W匹配错误的I/O对(混淆),如在驱动器x= 1、2中示出的。
[0073] 图4示出了周期性检验信号Pi,。和运动信号P 1,1。检验信号Pi,。作为实线示出,运 动信号Pi, 1作为虚线示出。如示出的,包括至少一个执行器和一个运动传感器的驱动器表 示系统理论上足够的线性的传递节肢cObertraguiigsglied)。取决于检验信号Pi,。的运 动信号Pi,1,在控制装置的信号入口上W改变的振幅k和相移φ出现。检验信号和运动信号 均具有周期时间Τ。示出的周期性的检验信号Pi,。具有相同形式的上升沿和下降沿。为了 能够在运动信号的相移与反向之间进行区分,在该情况下周期时间T被选择为,长于最大 出现的相移的两倍(Τ>2巧)。
[0074] 图5示出了特别优选的银齿状的周期性的检验信号Ρ2,。和所配属的(即引起的) 运动信号Ρ2, 1,在此运动信号Ρ2, 1具有反向。检验信号Ρ 2,。作为实线示出,运动信号Ρ 2, 1作为 虚线示出。银齿状的周期性检验信号、例如银齿信号的使用,能够实现与相移无关地检测信 号反向,由此使得银齿状的周期性检验信号是特别有利的。银齿状的周期性检验信号,W上 升沿和下降沿不同地表现见长。特别是运些上升沿和下降沿具有不同的斜率。
[0075] 图4和图5的检验信号特别是对于在实践中有规律地出现的情况是有益的,在该 情况中排除了由于其他原因导致的运动传感器的错误匹配,并且仅应当检验执行器的正确 匹配。本领域技术人员应得知,在运样的情况下,信号不必绝对是周期性的,而具有上升沿 和下降沿的各个检验信号也能是足够的。
[0076] 图6Α至图6Ε示出了来自图5的周期性的、银齿状的检验信号化及相应的运动信 号,并此外还示出了用于表示执行器的能量消耗的信号奇,1。表示能量的信号奇,1可W例如 用于代表执行器的电机电流。优选地,用于表示执行器300的能量消耗的该信号S&1被附 加地提供给控制装置100。控制装置100将该信号奇,1与运动信号Ρ 2,1和检验信号Ρ 2,。进 行比较,W在被重力加载的轴中与运动信号Ρ2,1无关地捕获执行器100的运动方向。由此, 可W既在传感器侧又在执行器侧检测信号线的反向。
[0077] 如果信号线的反向是已知的,则在一些情况下,确定反向是出现在传感器侧还是 执行器侧是重要的。执行器侧的反向导致错误的运动方向,而传感器侧的反向则导致错误 的运动方向信息。对于驱动器的正确匹配而言,必须能够区分该反向的两种情况。此外有利 地,还可W识别出双重反向、即仅在一个驱动器上同时出现的执行器侧和传感器侧的反向, 也就是说,在运些情况下,不会将传感器侧的反向W其他途径排除。在双重反向的情况下, 被误认为正确的运动信号被引导回控制装置100。运样的情况在图3中在驱动器X = 3上 示出。各个反向情况的区分在图6Β至图6Ε中示出并在下面加 W说明: 阳07引图6Α示出了银齿状的检验信号Ρ2,。,在此该检验信号是在图6Β至图6Ε中示出的 运动信号Ρζ,ι的基础。检验信号可W例如预先给出电机转速。示出的信号Se是表示驱 动器的能量消耗的信号,当驱动器驱动非被重力加载的轴时,信号奇^示出的形式出现。即 运是一个虚构的信号。该虚构的信号Se作为图6B至图6E上的参考值w点状线示出。检 验信号的上升沿的情况下,执行器的所需要的能量小于在下降沿的情况下,因为上升沿是 更平的。运例如处于运动的较小的速度(或电机的转速)的情况下。为了说明图6B至图 6E,假设执行器随着检验信号P2,。的上升沿4(见图5)使轴与重力相反地运动。如下,轴随 着下降沿5顺着重力运动。
[0079] 图她至图6E示出了运动信号P2,郝具有被重力加载的轴的驱动器的表示能量的 信号奇,1。在此,图她示出了驱动器的没有反向的匹配,图6C示出了驱动器的具有传感器 侧的反向的匹配,图抓示出了驱动器的具有执行器侧的反向的匹配,并且图6E示出了驱动 器的具有双重反向的匹配。如所示的,由于信号P2,i和Se,i,所有情况均是可区分的。为了 简化,省略相移和振幅变化的示图。然而,运些会不受阻碍地产生所述方法。
[0080] 如在图她中示出的,正确的匹配导致了与检验信号P2,湘应的运动信号P 2,1。然 而,表示能量的信号奇,1与虚构的信号Se偏离。运在于,当轴与重力相反地运动时,与没有 轴的重力负载相比,执行器吸收更多的能量。在执行器使轴与重力相反地运动期间,运相应 于检验信号P2,。的上升沿,也就是执行器被提供较多的能量。因此,信号S e, 1的水平高度处 于虚构的信号奇的水平高度上方。相应地,在检验信号P 2,。的下降沿的情况下,信号S的 水平高度处于虚构的信号Se的水平高度下方,运相应于顺着重力的轴的运动。因此,重力 促进执行器的运动,由此消耗较少的能量。
[0081] 在图6C中示出的传感器侧的反向导致了与在图6B中相同的表示能量的信号奇,1, 因为驱动器实际上实施了基于检验信号P2,。的相同的运动。因此,能量需求是相同的。然 而,由于运动信号P2,i的信号线的反向,示出了反向的运动信号P 2,1。
[0082] 在图抓中示出的执行器侧的反向导致了反向的运动信号Ρζ,ι,然而由于其他类似 的表示能量的信号奇,1,该反向与传感器侧的反向不同。运在表示能量的信号奇,1与虚构的 信号Se的比较中示出。执行器的实际上的能量消耗在被指令的与重力相反的运动方向(上 升沿)时小于由虚构的信号所假定的能量消耗。也就是说,尽管检验信号P2,。预先给出与 重力相反的运动,执行器也仅需较小的能量。奇,1与Se
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