Dokładność statyczna układu koordynacji trajektorii robotów kartezjańskich

• Autorzy: Słota A.

Warianty tytułu

EN

Static accuracy of the coordination trajectories system for Cartesian robots

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Realizacja zadania manipulacji pojedynczym przedmiotem przez dwa roboty lub wykonanie operacji spawania, gdy jeden z robotów porusza obiektem, podczas gdy drugi realizuje spawanie, wymaga ciągłej koordynacji ruchów robotów. W pracy przedstawiono metodę generowania skoordynowanych trajektorii robotów kartezjańskich. Zaproponowana metoda polega na wprowadzeniu do układu sterowanego pozycyjnie podatności w postaci ruchu korekcyjnego. W dalszej kolejności przeprowadzono analizę dokładności statycznej dla dwóch przypadków: przy występowaniu oddziaływania siłowego pomiędzy robotami, jak to ma miejsce w przypadku zadania manipulacji, oraz bez oddziaływania siłowego – sytuacji odpowiadającej operacjom spawania. Dla przyjętej postaci korektorów zbudowano model symulacyjny i uzyskane wyniki potwierdzono w eksperymencie symulacyjnym.

EN

Execution of a manipulation task of a single object by two robots or welding operation realization when one robot moves an object whereas the other executes welding require continuous coordination of robots’ movements. In the paper basis of generation coordinated trajectories for Cartesian robots are presented. The proposed method relies on complicity introduction, to position controlled system, in the form of a corrective movement. Then static accuracy analysis was carried out for two cases: with force interaction between robots – like in the manipulation task, and without force interaction – a situation which corresponds to welding operations. For the defined form of correctors simulation model was built and the results were confirmed in simulation experiments.

Słowa kluczowe

PL

koordynacja trajektorii; dokładność statyczna

EN

trajectory coordination; static accuracy

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Mechanika
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 109, z. 8-M
• Strony: 135--147
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., wz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Słota A.

• Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji Produkcji, Wydział Mechaniczny, Politechnika Krakowska

Bibliografia

• [1] Al-Jarrah O., Zheng Y., Intelligent compliant motion control, IEEE transactions on systems, man, and cybernetics, Vol. 8, 1998, 116-122.
• [2] Almeida F., Lopes A., Abreu P., Force-impedance control: a new control strategy of robotic manipulators, Recent advances in mechatronics, Springer, Singapore 1999, 126-137.
• [3] Babazadeh A., Sadati N., Optimal control of multiple-arm robotic systems using gradient method, IEEE Conference on Robotics, Automation and Mechatronics, Vol. 1, 2004, 312-317.
• [4] Caccavale F., Uchiyama M., Cooperative Manipulators, in Part D: Manipulation and Interfaces of the Springer Handbook of Robotics, (Eds.) B. Siciliano, O. Khatib, Springer-Verlag, Heidelberg 2008.
• [5] Caccavale F., Chiacchio P., Marino A ., Villani L., Six-Dof Impedance Control of Dual-Arm Cooperative Manipulators, IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, Vol. 13, 2008, 576-586.
• [6] Chaimowicz L., Kumar R. Campos M., A mechanism for dynamic coordination of multiple robots, International Journal of Autonomous Robots, Vol. 17, 2004, 7-21.
• [7] Chaimowicz L., Sugar T., Kumar V., Campos M., An architecture for tightly coupled multi-robot cooperation, Proceedings of the ICRA IEEE International Conference on Robotics and Automation, Vol. 3, 2001, 2992-2997.
• [8] Craig J ., Introduction to Robotics Mechanics and Control, Prentice Hall, 2004.
• [9] Delebarre X., Dégoulange E., Dauchez P., Bouffard-Vercelli Y., Force control of a two-arm robot manipulating a deformable object, Lecture Notes in Control and Information Sciences, Springer, Vol. 190, 1991, 255-269.
• [10] Ettlin A., Rigid body dynamics simulation for robot motion planning, Vol. 3663, 2006.
• [11] Garg D., Fath A., Martinez A., Real-time open-platform-based control of cooperating industrial robotic manipulators, Proceedings of the IEEE International Symposium on Intelligent Control, 2002, 428-433.
• [12] Kawasaki H., Ito S., Ramli R., Adaptive Decentralized Coordinated Control of Multiple Robot Arms, Control, Vol. 48, 2003, 461-466.
• [13] Kosuge K., Hirata Y., Coordinated Motion Control of Multiple Manipulators, in Robotics and Automation Handbook, (Ed.) T. Kurfess, CRC Press LLC, 2004, 400-411.
• [14] Kosuge K., Oosumi T., Seki H., Decentralized control of multiple manipulators handling an object in coordination based on impedance control of each arm, Proceedings of the IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, Vol. 1, 1997, 17-22.
• [15] Kosuge K., Tagichi D., Fukuda T., Sakai M., Kanitani K., Decentralized control of robots for dynamic coordination, International Conference on Intelligent Robots and Systems, Pittsburgh, PA, USA, Vol. 1, 1995, 76-81.
• [16] Kraus W., Mc Carragher B., Hybrid position/force coordination for dualarm manipulation of flexible materials, Proceedings of the IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, Vol. 1, 1997, 202-207.
• [17] Osumi H., Arai T., Cooperative control between two position-controlled manipulators, Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics and Automation, Vol. 2, 1994, 1509-1514.
• [18] Sadati N., Ghaffarkhah A., Decentralized Impedance Control of Nonredundant Multi-manipulator Systems, IEEE International Conference on Networking, Sensing and Control, Sanya, China, Apr. 2008, 206-211.
• [19] Słota A., Model koordynacji trajektorii efektorów manipulatorów kartezjańskich – weryfikacja stabilności, Pomiary Automatyka Robotyka 2/2010, 628-634.
• [20] Szynkiewicz W., Zieliński C., Czajewski W., Winiarski T., Control architecture for sensor-based two-handed manipulation, 16th CISM-IFToMM Symposium on Robot Design, Dynamics and Control, RoManSy’06, 2006, 237-244.
• [21] Tao J., Luh J., Zheng Y., Compliant coordination control of two moving industrial robots, IEEE Transactions on Robotics and Automation, Vol. 6, 1990, 322-330.
• [22] Tsuji T., Jazidie A., Kaneko M., Distributed trajectory generation for cooperative multi-arm robots via virtual force interactions, IEEE transactions on systems, man, and cybernetics. Vol. 27, 1997, 862-867.
• [23] Tzafestas C., Prokopiou P., Tzafestas S., Path Planning and Control of a Cooperative Three-Robot System Manipulating Large Objects, Journal of Intelligent and Robotic Systems, Kluwer Academic Publishers, Vol. 22, 1998, 99-116.
• [24] Winiarski T., Zieliński C., Podstawy sterowania siłowego w robotach, Pomiary Automatyka Robotyka 6/2008, 5-10.
• [25] Yamano M., Kim J., Konno A., Uchiyama M., Cooperative Control of a 3D Dual-Flexible-Arm Robot, Journal of Intelligent and Robotic Systems, Kluwer Academic Publishers, Vol. 39, 2004, 1-15.
• [26] Yun X., Coordination of two-arm pushing, Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics and Automation, Vol. 1, 1991, 182-187.
• [27] http://www05.abb.com/global/scot/scot241.nsf/veritydisplay/734fb908d1c8ee50c12576dd005b69d0/$file/abb%20multimove%20functionality.pdf
• [28] http://www.fanucrobotics.com/robot-applications/Flexible_Welding_M-20iA_and_ARC_Mate_100iC.aspx
• [29] http://www.motoman.se/uploads/media/MotoNews_2011_eng.pdf