Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
(EOD).Mechatronics.pdf
Скачиваний:
81
Добавлен:
23.08.2013
Размер:
5.07 Mб
Скачать

page 771

Given,

 

 

 

 

 

 

 

P0 = ( 5, 5, 5) in.

P1 = ( –5, –5, 5)

 

 

d

 

 

d

 

t

0 = 0

t1 = 2

dt----P0

=

( 0, 0, 0)

dt----P1

=

( 0, 0, 0)

 

 

Model the path with a function that allows acceleration/deceleration, in this case a third order polynomial will be used. The equation will be parameterized for simplicity (i.e., s = [0,1], where s=0 is the path start, and s=1 is the path end).

P( t) = P0 + ( P1 P0) s( t)

s( t ) = 0

 

s( t ) = 1

d

) = 0

d

 

 

----s( t

----s( t ) = 0

0

 

 

 

 

1

dt

0

dt

1

s( t)

= At

3

+ Bt

2

+ Ct + D

d

 

 

2

+ 2Bt + C

 

 

----s( t) = 3At

 

 

 

 

 

 

 

dt

 

 

 

Next, numerical values will be entered to find equation values

s( 0) = A( 0) 3 + B( 0) 2 + C( 0) + D = 0

s( 2) = A( 2) 3 + B( 2) 2 + C( 2) + D = 1

d

 

 

 

 

 

 

dt----s( 0) = 3A( 0) + 2B( 0) + C = 0

 

d

 

=

3A( 2) + 2B( 2) + C =

0

 

----s( 2)

 

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8A + 4

3

 

A =

1

-- A = 1

--

 

 

 

2

 

 

2

This can now be put in the final form,

P( t) = P

 

+ ( P

 

 

t3

3

2

0

1

P ) ---

– --t

 

 

 

0

2

4

 

D = 0

8A + 4B = 1

C = 0

 

 

3

A = B

--

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

B =

 

 

3

 

 

4--

 

42.3 MOTION CONTROLLERS

page 772

42.3.1 Computer Control of Robot Paths (Incremental Interpolation)

Path Planning is a simple process where the path planning methods described before (such as straight line motion) are used before the movement begins, and then a simple real-time lookup table is used.

The path planner puts all of the values in a trajectory table

The on-line path controller will look up values from the trajectory table at predetermined time, and use these as setpoints for the controller.

The effect of the two tier structure is that the robot is always shooting for the next closest ‘knotpoint’ along the path.

 

 

Desired

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Set point

 

 

 

configuration

 

 

 

 

 

 

Trajectory

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Off-line

 

 

Kinematic

table

 

Current

 

 

 

 

 

 

 

table

 

 

path

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Transforms

 

 

 

 

Configuration

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

planning

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Done before motion begins

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Done during motion, and all other times

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Time based interrupt

Servo motor routine runs

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

routine

for each axis

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Interrupt

 

 

 

 

 

 

 

Choose new

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Clock

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

point from

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

trajectory table

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Read θ desired

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Set-point

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

table

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

θ desired

 

 

 

 

Compute

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

error

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Output actuator

Return

 

signal

 

 

 

 

 

page 773

• The above scheme leads to errors between the planned, and actual path, and lurches occur when the new setpoints are updated for each servo motor.

speed

actual position

trajectory table

time

trajectory table time step

position

required

actual

time

The quantization of the desired position requires a decision of what value to use, and this value is fixed for a finite time.

The result is that the path will tend to look somewhat bumpy,

Соседние файлы в предмете Электротехника