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機(jī)械社區(qū)

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

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。
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。
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

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 8 B9 h; j% }; x, S8 x( o9 I
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)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(huà),，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(mǎn)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,。

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,。
這句話(huà)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 H1 n" u+ a7 @- O0 z
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,？

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(chǎng)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(huà),，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(huà),，可能沒(méi)有勇氣追趕了,。

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 ' h! b* b) v# U9 I4 }# y
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 ...

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(xiàn)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。

作者: 川hc 時(shí)間: 2016-3-11 22:18

huwangning 發(fā)表于 2016-3-11 17:46
6 y/ u2 v) o) T3 v! C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 ...

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,。
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?xún)?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),。
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(lèi)等參數(shù)即可,。

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(chǎng)前測(cè)量的參數(shù)都會(huì)刻在本體上。
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 9 D8 R+ q) L. m# w7 r! O
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) ...

很有道理

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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