New-Tech Magazine | March 2016 edition

MOTION CONTROL מוסף מיוחד

רובוטיקהמשופרת באמצעות בקרה מבוססתמודל

מירקו בוריץ', סרווטרוניקס בקרת הנע

מ

אחרים, כגון מרכז המסה של כל חוליה, נקבעים בתהליך הזיהוי האוטומטי. במהלך הזיהוי האוטומטי הרובוט נע באופן אקראי והערכים של הפרמטרים הדינמיים נקבעים על ידי אלגוריתמי הזיהוי של החברה. לצורך החישוב נלקחים בחשבון הן גורמים פנימיים והן גורמים חיצוניים - כגון צורה, חומר, כבלים, וחיכוך. בעקבות התהליך שהושג ובקרה מבוססת המודל של רובוטי דלתא, פיתחה החברה מודלים דינמיים עבור סוגים אחרים של , SCARA רובוטים, כגון רובוטים מסוג Galileo צירים, ורובוטה- 4 רובוטים בעלי זרוע הצירים. החברה 5 בעל Sphere Robot Light הגיעה למסקנה כי באמצעות מידול דינמי ניתן לענות על הביקוש ההולך וגובר לתפוקה גבוהה יותר, מהירויות גבוהות יותר ועלויות נמוכות יותר. באמצעות מודלים דינמיים השיגו לקוחותיה של החברה זמני התייצבות מהירים יותר ובקרת מעקב מסלול טובה יותר. יתרון נוסף הוא היכולת לזהות בלאי במערכת בעקבות שינויים בפרמטרים המכאניים לאורך זמן, במיוחד בקיבוע החיכוך. בקרה מבוססת מודל היא כיום תכונה מובנית של החברה. softMC של הבקר הרב-צירי יעילותה מושגת בסופו של דבר באמצעות

חריגה במיקום או בזווית, לא נדרש כוח רב כדי לגרום לשבר ברובוט, והרובוט אף עלול להתפרק. תרחיש זה מסתבך עוד יותר כאשר הזרוע נמצאת לפנים, מצב בו הסיכון לפגיעה במכשול גבוה יותר. אם הפגיעה אינה מתגלה מייד לאחר שהרובוט נשבר הסיכון לנזק נוסף רק גדל. כדי להתגבר על חסרונות אלו ולספק בקרה טובה יותר של רובוט הדלתא אימצו והרחיבו המהנדסים של החברה מודל דינמי ששורשיו נעוצים במחקר האקדמי. המודל שהתקבל הוא מודל גנרי, והוא רק חצי הסיפור. כחלק מהמודל הגנרי, ערכי הפרמטרים שונים מרובוט לרובוט מכיוון שלרובוטים ישנם מידות ומסות שונות. אף על פי שהקינמטיקה של הרובוטים זהה, התכונות הפיזיות שלהם שונות. אפילו ברובוטים מייצור סדרתי התכונות הפיזיות של כל רובוט עשויות להיות שונות מעט ולהשפיע באופן שונה על תפקודו. לאחר המידול של המערכת הרובוטית יש למצוא את הערכים המדויקים של הפרמטרים הדינמיים. החברה עשתה זאת על ידי פיתוח אלגוריתמים נוספים ותהליך זיהוי אוטומטי של פרמטרים קינמטיים ודינמיים. בעוד שפרמטרים מסוימים, כגון המידות הגיאומטריות של חוליות הזרוע הרובוטית, קלים למדידה ולהצבה בנוסחה, פרמטרים

ידול דינמי של רובוטים הוא מתודולוגיה מוכרת בחוגים

אקדמיים מזה שנים רבות. הוא משמש בדרך כלל ככלי במעבדות למחקר ולפיתוח של רובוטים דמויי אדם, הדמיות תנועה ותחומי מחקר אקדמיים אחרים. המידול הדינמי כרוך בפיתוח של נוסחאות מתמטיות המתארות את תכונותיו הדינמיות של הרובוט - אינרציה, מסה, מרכז מסה ומאפיינים אחרים שאינם ניתנים למדידה בקלות. למרות שכיחותו במחקר התיאורטי, יצרני רובוטים תעשייתיים התעלמו עד כה כמעט לגמרי מאפשרות היישום של מידול דינמי לצורך שיפור הבקרה הרובוטית. סרווטרוניקס בחנה לראשונה את הפוטנציאל הטמון במידול דינמי כדי לפתור בעיות ביצועים ברובוטים מהירים מסוג דלתא בתעשיית המוליכים למחצה. עבור רובוט דלתא בפס ייצור של תאים סולרים נדרשו כושר האצה גבוה ודיוק רב ביותר. אולם המבנה השביר של הרובוט חשף אותו לסכנות שבירה והתנגשות עם המטענים עצמם ועם חומרי ייצור יקרים. הקינמטיקה של הדלתא מבוססת על מקביליותמכאניותהמחוברותאל המסוע ואל חוליות הזרוע באמצעות מפרקים כדוריים. במקרה של התנגשות או רעידה חזקה, עקב

New-Tech Magazine l 76