高大上的智能機(jī)器人生產(chǎn)線，究竟靠什么來(lái)管控？
橫河的技術(shù)專家為您揭秘：如何利用便攜式示波記錄儀來(lái)分析機(jī)器人的工作狀態(tài)，幫助工程師設(shè)定和監(jiān)測(cè)機(jī)器人的操作過(guò)程。
機(jī)械臂是“機(jī)器人”領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的自動(dòng)化裝置，在工業(yè)制造、醫(yī)學(xué)治療、娛樂(lè)服務(wù)、軍事、半導(dǎo)體制造以及太空探索領(lǐng)域都能見(jiàn)到它的身影。盡管其形態(tài)各異，但都有一個(gè)共同點(diǎn)，就是能夠接受指令，精確地定位到三維(或二維)空間上的某一點(diǎn)進(jìn)行作業(yè)。
機(jī)械臂是一個(gè)高精度，多輸入多輸出、高度非線性、強(qiáng)耦合的復(fù)雜系統(tǒng)，存在著參數(shù)攝動(dòng)、外界干擾及未建模動(dòng)態(tài)等不確定性。因而機(jī)械臂的建模模型也存在著不確定性，對(duì)于不同的任務(wù), 需要規(guī)劃?rùn)C(jī)械臂關(guān)節(jié)空間的運(yùn)動(dòng)軌跡，從而級(jí)聯(lián)構(gòu)成末端位姿。
機(jī)械臂的關(guān)鍵部件包含高精度伺服電機(jī)與傳感器。為保障機(jī)械臂動(dòng)作的靈活性與精準(zhǔn)性，需要對(duì)這些關(guān)鍵部件進(jìn)行電信號(hào)、物理量信號(hào)與耐久性等試驗(yàn)。這需要使用質(zhì)量可靠、操作方便的測(cè)試儀器在實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場(chǎng)對(duì)這些電氣和機(jī)械部件的結(jié)合體反復(fù)進(jìn)行測(cè)試，期間需要同時(shí)監(jiān)測(cè)和記錄多種信號(hào)，上文視頻中橫河這位德國(guó)專家Joachim Hausner詳細(xì)介紹了DL350在機(jī)械臂測(cè)試中的應(yīng)用。
以下是視頻的文字轉(zhuǎn)錄：
歡迎來(lái)到橫河。
我是Joachim Hausner，橫河測(cè)試測(cè)量公司德國(guó)西南部的銷售工程師。今天我將向您介紹便攜的示波記錄儀DL350。DL350是DL850E的親弟弟，最多可裝配8個(gè)通道。橫河示波器記錄儀家族的特別之處在于其將示波器和長(zhǎng)期記錄的記錄儀整合在一起。作為一款操作簡(jiǎn)單，攜帶方便的儀器，不到4公斤的重量和一個(gè)強(qiáng)大的電池，使DL350成為測(cè)量電氣系統(tǒng)與機(jī)械部件的理想工具。橫河的示波記錄儀系列共有20種模塊，其中18種模塊可與DL350兼容。這就無(wú)需為各種測(cè)量單獨(dú)采購(gòu)模塊。
今天我們將為您展示這個(gè)通過(guò)PWM電機(jī)調(diào)控的小機(jī)器人。這些機(jī)器人在工廠里中被廣泛使用。來(lái)自驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)負(fù)責(zé)手臂的升降。手臂的具體位置是由脈沖寬度決定的。這是機(jī)器人精準(zhǔn)執(zhí)行任務(wù)的關(guān)鍵。
DL350啟動(dòng)非常迅速，因?yàn)闄M河使用了一個(gè)優(yōu)化的操作系統(tǒng)。它有一個(gè)記錄儀模式和一個(gè)示波器模式。這次測(cè)試，我準(zhǔn)備選擇示波器模式，因?yàn)槲蚁氩榭纯焖傩盘?hào)的細(xì)節(jié)?，F(xiàn)在我使用觸屏菜單激活通道1(CH1)。信號(hào)的幅值約為4.5V，所以我選擇1V/div 量程。這里連接了一個(gè)10:1的探頭，所以我把探頭衰減比保留在10:1。我還可以設(shè)置其他選項(xiàng)，但這些是最重要的設(shè)置?，F(xiàn)在就可以開(kāi)始測(cè)量了。
我們可以看到，PWM信號(hào)隨著機(jī)器人旋轉(zhuǎn)臂的位置而變化。DL350的特別之處在于可以快速地分析信號(hào)。現(xiàn)在我回到菜單，激活測(cè)量(MEASURE)功能。在測(cè)量設(shè)置中，可以找到各種可獨(dú)立選擇的參數(shù)選項(xiàng)。這次我選擇了振幅、占空比和脈沖計(jì)數(shù)。當(dāng)關(guān)閉菜單后，就可立即看到所選測(cè)量值顯示在屏幕的底部。
為了獲得波形細(xì)節(jié)，我可以用兩根手指放大曲線，清楚地查看脈沖寬度隨旋轉(zhuǎn)角度的變化。這樣，用戶就可以快速發(fā)現(xiàn)諸如脈沖寬度中的故障或錯(cuò)誤之類的異常，還可以同時(shí)觀察電壓的情況。
一旦測(cè)量完成，停止測(cè)量，它就會(huì)顯示另一個(gè)特殊的特性。DL350自動(dòng)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在歷史存儲(chǔ)器中，這樣就可以進(jìn)一步分析記錄的波形。我可以通過(guò) 菜單->分析->歷史 調(diào)用這個(gè)功能。下面顯示保存的波形總數(shù)。
現(xiàn)在我可以分別回放每個(gè)波形，一次可顯示最多1,000條或指定數(shù)量的波形記錄。我同時(shí)選擇了最后的20屏波形。在列表視圖中，記錄按時(shí)間順序存儲(chǔ)，可以從那里直接訪問(wèn)。
