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用于工业机器人位置检测的旋转变压器 – Resolver

LT — Sat, 01 Oct 2011 11:08:12 +0000

工业机器人使用的伺服电机中有一种部件，用于检测电机的角位移，称之为旋转变压器 (Resolver)。图片中是ABB工业机器人常用的伺服电机中使用的一种旋转变压器，型号 TS2640N141E172 。关于旋转变压器具体怎么使用，这里不讨论，这里 LT 只想讨论与工业机器人实际使用过程中相关的话题，那就是机械零点同步。左边的是定子，右边的是转子，旋转变压器的定子安装固定在电机的壳体(定子)上，转子固定在电机轴上，与电机转子一起转动。独特的设计，可以使转子做到无刷结构。在上篇文章《工业机器人的运动停止-刹车测试》里，LT 曾贴出一个伺服电机的剖面图(link)，从中可以了解其安装结构。在 LT 接触工业机器人时间不是很长的时候，写过一篇日志《机械零点和同步》，这篇文章更多谈的是机械零点的同步，而不是校准。而@于仁颇黎的一篇文章《零位校准》则是机械零点的校准。机械零点的校准，是任何一个机器人出厂前要做的工作，这个话题可参考@于仁颇黎的文章。而机械零点的同步则是用户使用过程中有时候需要进行的操作。问题一：为什么需要机械零点的同步呢？这个问题就和开头提到的旋转变压器有关。因为旋转变压器组成的编码器系统只能检测旋转变压器转子一个圈内的位置，即0度~360度。当机器人各轴位于机械零点时，系统记录的旋转变压器转子的圈数为0，当旋转变压器转子进入第二圈后，又开始从0度起步，这个时候系统就要进行一次计数，计数为1。当某种原因，系统不知道旋转变压器已经转了几圈了，这个时候控制器就要发出信息: 我不知道你转几圈了! 从而发生机械零点同步丢失的情况。机器人使用者需要进行的操作就是手动把机器人各轴移动到机械零点标识处，重新同步。ABB的称之为 Revolution Counter Update（转数计数器更新)。我们来想象一下，假如机器人某个轴要在300度范围内转动，再假设减速系统的减速比是100 ( 请查找 RV减速器的减速比 )，那么电机就需要转动300*100=30000度，相当于30000/360=83圈多。如果换成绝对值编码器，只要范围合适，就不存在同步的问题。但是，为什么不采用绝对值编码器呢？这个问题请自行思考。问题二：在@于仁颇黎的文章里提到 “将机器人的各个关节移动到零位附近的一定位置内,内部程序就会自动将其校准到正确的零位” 或者也许你也听某人说过同步时机械零位对准的误差范围可以在3度之内。这又是怎么回事呢？还是和旋变编码器有关，因为系统可以读出旋转变压器的转子在一圈之内的度数，即0~360度，360度的范围经过减速系统的变速比后，旋转变压器转动一圈，机器人的轴转动360/100=3.6度（假设变速比为100），只要在一圈内，同步时，系统都会认为是第0圈，就是这么回事。如果同步时，零位对准的偏差范围落到了旋转变压器转的第二圈里，那就会产生误差了。思考: 1、如果变速比越大, 那么做零点同步时允许的误差就越小。 2、如果有不同的负载，那么对做零点同步有何影响呢？扩展阅读： resolver和encoder的区别 http://www.ad.siemens.com.cn/service/answer/solution.aspx?Q_ID=56490&cid=1038 Updating Rev. Counters …

将刹车研究进行到底 – 再谈ABB机器人如何做刹车测试

LT — Thu, 25 Aug 2011 12:41:06 +0000

在前面一篇文章《工业机器人的运动停止-刹车测试》里，LT提到IRC5的safemove组件具有自动刹车测试（Automatic Brake test）的功能。但是 SafeMove White Paper 仅仅是概念性地讲了一下。要获得更具体的内容，可以参见 ABB RobotStudio 5.14 的帮助文件 SafeMove.chm，这个前面 LT 在介绍RS5.14时（《ABB RobotStudio 新版本 5.14 初接触》）已经推荐过，见下图，关于 safemove详细特性，可在此 chm文档里阅读获取。其实，为啥说起chm，因为 LT 手里面没有pdf 版本的safemove文档啊，这个才是主要原因 -_-! 另外提一点，ABB也把实现safemove的硬件称之为 Safety Controller 。(*注1) 在这个手册里，刹车测试被称为 “Cyclic Brake Check” ，功能描述也与白皮书里描述的有所区别，在白皮书里描述刹车测试时如果轴有移动会产生stop0，而在这个chm文档里面是说如果轴有移动则系统切换到reduced speed模式。这是原话 The brake check is initiated by …

将刹车研究进行到底 – 继续谈ABB机器人的刹车特性

LT — Wed, 24 Aug 2011 13:30:33 +0000

前几日，在浏览 ABB Software User Forum 时，发现一个这样的帖子 “CLICK” SOUND OF THE ROBOT，提问者 dhyan 发现他家的机器人有个现象，就是在机器人执行过程中，并且电机状态是motor on时，如果机器人不动作超过一定时间段，会听见机器人本体内传来“嗒”的声音。跟帖里osku回复了他说这是abb机器人刹车激活时的现象（激活即刹车将电机轴抱死）。并且指出这是一个设置参数，其名称为 Brake On Time，默认是120秒。意即当机器人不动作超出120S时，刹车自动释放，以便节省电力和延长电机寿命。 Brake On Time defines the time from when the robot stops to activation of the mechanical brakes. This time should be kept high …

工业机器人的运动停止-刹车测试

LT — Tue, 26 Jul 2011 15:25:20 +0000

好莱坞大片《危情时速》讲述了一个高速的火车在无人掌控的情况下，逐渐加速，直至速度大到怎么也停不住的故事，又名《煞不住》。结局当然是我们的美国英雄克服重重艰辛，进入列车控制室，把刹车手柄拉下。就这么简单。刹车能不重要？！下面我们要谈谈运动的工业机器人怎么能有效停下来。在目前的工业机器人系统中，机械部分运转动力来源还是伺服电机。下图就是一种伺服电机的剖面图。其机械制动就是依靠电机里面的刹车机构（见下图，以某个KUKA机器人培训PPT中的截图来说明，本文目前只讨论机械刹车），当发生 stop 0 的运动停止时，就依靠刹车来制动。如果，刹车失效的话？在该停的时候没能停下来，有可能就会发生像7.23动车追尾一样的严重事故。刹不住导致高速撞击将会让机器人和工件工具甚至现场人员承受不可预料的后果，尽管发生这类情况的几率很小。所以相关的工业机器人都提到一个安全测试-刹车测试，目的是在可控的状况下，检测电机的刹车是否能正常运作。那具体是怎么样的呢？我们来查阅最出名的工业机器人品牌ABB，其产品 IRB7600 的产品手册，找到了 Brake Testing 一节。 ABB的手册是这样来描述 how to test 的： 1、移动机器人各轴到承受重力最大的位置；2、在控制柜上操作使电机Motor OFF，即使电机掉电；3、检查机器人是否偏离了步骤1的位置。由此来判刹车功能是否正常。如果没有移动，那么刹车就是完好的。（注1*） 1.2.3.4. Brake testing When to test During operation the holding brake of each axis motor wear normally. A test …

ABB RobotStudio 新版本 5.14 初接触

LT — Fri, 20 May 2011 02:53:50 +0000

ABB 发布了最新的Robotstudio 5.14 ，参见相关链接：RobotStudio 5.14 is available LT下载安装粗粗尝试了下，截取几个界面。 1、带机器人控制器的工作站的界面 2、帮助文件夹，这个是 LT 要推荐的，学软件，最好的文档就是自带的帮助文件。 3、系统内置的机器人类型感兴趣的朋友可以去ABB官方网站下载 30天demo版：http://www.abb.com/product/ap/seitp327/049ffeb82687791ec12574b9004958cf.aspx 想加入讨论社区？那就移步 ABB Software User Form http://www.robotstudio.com/forum/default.asp 想看看视频教程？那来这里 RobotStudio Getting Started http://www.abb.com/product/ap/seitp327/09cc0eb87e25cce6c1257427004e1b0e.aspx RobotStudio Tutorials http://www.abb.com/product/ap/seitp327/04a7e77286113ac1c1257427005a5498.aspx 相关文章： REIS ROBOTICS 的离线编程软件 RobOffice 介绍： http://www.davidrobot.com/2011/10/roboffice_the-offline-programming-studio_of_reis-robotics.html

双臂机器人

LT — Tue, 03 May 2011 07:52:23 +0000

也许某一天，类人机器人将从工业机器人领域发展起来。 Motoman Robot Motoman Dual-Arm 型号： DA91C SDA5D SDA10D SDA20D http://www.motoman.com/products/robots/assembly-robots.php 视频： http://v.youku.com/v_show/id_XMTc2NjAwNzYw.html DLR Robot Rollin’ Justin http://www.dlr.de/rm/en/desktopdefault.aspx/tabid-5471/ 视频： http://v.youku.com/v_show/id_XMjYzMzY1NTIw.html ABB Robot FRIDA http://www.abb.com/cawp/abbzh254/8657f5e05ede6ac5c1257861002c8ed2.aspx 视频： http://www.tudou.com/programs/view/kYLfm4mok5w/

ABB工业机器人对于点位的定义

LT — Sun, 01 May 2011 14:54:28 +0000

ABB工业机器人的编程语言 RAPID 中，对于点位的描述，专门有一种数据类型：robtarget ，如下面对于点 Target_10 的定义： CONST robtarget Target_10:=[[103.446614369839,177.778223757339,29.9999999999999],[6.07064838351457E-17,-0.130526192220051,0.99144486137381,7.99216021664582E-18],[0,0,0,0],[9E9,9E9,9E9,9E9,9E9,9E9]]; 其结构解释如下： < dataobject of robtarget > < trans of pos > < x of num > < y of num > < z of num > < rot of orient …

ABB工业机器人用户必读 SafeMove White Paper 及其他

LT — Thu, 17 Feb 2011 08:16:05 +0000

ABB工业机器人官方网站有一个 Safemove 功能的介绍，具体地址请点击link 。在Overview页面右半版有一篇文档是 SafeMove White Paper ，在45页的 pdf 文档中，详细了介绍工业机器人的安全原则，以及ABB工业机器人自身 EPS (Electronic Position Switches) 和 SafeMove 的安全特性。强烈推荐下载阅读此文档。 EPS 是个什么东东呢？可以说是另外一个独立监控机器人位置的计算机，与主机同时工作，一旦机器人运行到危险区域，便执行设定的处理程序，双重保障机器人的安全问题，是另外一个硬件的功能。与 RAPID 的Worldzone 软件功能(主CPU)是有区别的（关于 Worldzone 的一个例子应用，请看这个link）。 Youku上有一段safemove的演示视频，感兴趣的看官可对照白皮书看看介绍了什么功能。地址：http://v.youku.com/v_show/id_XMTE5NjMwMDM2.html 在其他品牌的工业机器人系统中，也存在着类似的安全系统，比如 Reis 的硬件叫 SC/SC2 （即safety controller 1 代和 2代），Motoman 的类似功能叫 FSU ( Functional …

记学习RAPID中断特性的一则笔记 – 初识 RAPID 中的 Interrupts

LT — Wed, 06 Oct 2010 08:15:42 +0000

题记：国庆长假，整理了以前几篇老文章放上来。也算是对自己足迹的一个记录。这篇文章大概是 2008年10月记录的。Interrupts 中断是 ABB Robot 编程语言 RAPID 中很实用的一个功能，后面的文章 LT 会陆续介绍到。这里发的是当时学习最普通的中断功能(对某一信号响应)时做的一个学习笔记，内容上有摘录和翻译了官方文档（RAPID 4.0.40 ）里的一些片断。注释是以”!”标识的，内容原来是英文的，这里改为了中文以便区别代码。实际上用中文作注释是不明智的。初识 RAPID 中的 Interrupts 原发布于2008年10月@CSDN Blog 准备仔细研究RAPID的语法结构，由于中断功能比较常用，故先拿它开刀。正文之前，先说个形象的说法来解释程序里处理外部I/O的方法：查询和中断。那两者有什么区别呢？话说某人得了孩子，照看婴儿，于是就用撒尿论来解释中断和查询的区别：查询：每隔一段时间就去看看婴儿尿了没有中断：听到婴儿大哭，应该是尿了，赶快去处理步入正文，举个例子： !例子: VAR intnum empty; VAR intnum full; …PROC main() !连接中断程序 CONNECT empty WITH etrap; CONNECT full WITH ftrap; …

记第一次与VxWorks系统接触(2) – iDiskOnChip安装VxWorks引导文件

LT — Wed, 06 Oct 2010 07:09:31 +0000

声明：本人拒绝对本文任何细节提供技术支持，如果你的机器人无法启动，请联系ABB当地技术支持！http://www.abb.com/product/zh/9AAC128732.aspx 题记：国庆长假，整理了以前几篇老文章放上来。也算是对自己足迹的一个记录。这篇文章大概是 2007年10月发在msn space 上的，不过后来舍弃了 msn space，所以也只躺在硬盘里睡大觉了。不过，也是从那个时候起，LT 开始了解到 VxWorks 系统。 iDiskOnChip安装VxWorks引导文件原发布于2007年10月@msn space iDiskOnChip (简称iDOC)是 M-Systems 产的一种电子硬盘，较多的应用于嵌入式系统，如路由器、工控机等。ABB Robot M2000 系统早期采用的是类似于笔记本硬盘的 Flash Disk，可能由于接入计算机主板还需要一个转换器和一根40pin连线，新的 M2000 系统采用的是 iDOC 这样小巧的硬盘。与老的电子硬盘采用同样的容量64M，可能机器人的系统文件数目不多不大，64M完全够用了。(不知道IRC5的系统采用的是什么硬盘？如果你知道请告诉我，我的电子邮件为 zero007{at}163.com)。注 * 周末查询 iDOC 的资料，居然发现 SanDisk 宣布此产品停产了，链接在此，说：Reason for EOL : Parallel ATA interface …