フォース制御（力制御）の紹介

1. はじめに

Doosanロボットが提供する高度な制御機能であるフォース制御（力制御）機能は、力の方向と目標値設定後、設定した力と平衡になるまで均一な力を維持し、反発力が大きくなると後退する機能です。フォース制御（力制御）機能は、主に研磨やバリ取りなど、ロボットの移動方向に関係なく一定の力を必要とする作業に使用します。

このプロセスでは、フォース制御（力制御）を使用したプログラミング方法について学びます。

2. フォース制御（力制御）機能を学ぶ

表面の粗さが重要な研磨やワークピースの端部のバリを取り除くためのバリ取りでは、力の方向、サイズ、工具の回転速度が重要です。フォース制御（力制御）機能は外力がある場合にのみ作動し、最小0.2Nの感度を持ち、精密な作業に優れています。

フォース制御（力制御）動作条件の詳細を見てみましょう。

1. モード：オン／オフの2つがあります。
2. 力：各軸の力値と方向を設定します。ロボットの移動方向と力制御方向が同じ場合、力制御値が優先されます。一定の力を加えながら、力方向とは異なる方向への移動も制御可能です。
3. 相対モード：力制御指令の精度向上のため、意図しない外力を無効化する機能です。
4. 時間設定：力制御をすぐにオンにせず、一定時間が経つにつれて徐々にコマンドを実行させることができます。

※力制御は順応制御より反力で作用する力の値を正確に制御できます。

3. プログラミング例

Task Writerの力制御コマンドを使用して、研磨作業を以下のようにプログラムします。力制御の場合は、順応制御と組み合わせて使用する必要があります。特定の方向に持続的な力を加えて平行になるためには、位置の誤差を許容する順応制御機能が必要です。

1. 研磨操作を実行する場所をDefine命令で指定します。
2. Move Jを使用して開始点に移動し、ComplianceとForceコマンドを追加します。順応制御はデフォルト値に設定し、力制御属性値では目標方向はZ軸に、目標力は-10Nと入力します。 BASE基準座標なのでマイナス力を入力します。
3. RepeatとMove Lを使用して直線運動を4回繰り返し、コンプライアンス制御／力制御をにして後退します。

※力制御は、順応制御とともに一定の力を加えながら、他の方向にも力を維持しながら移動できます。また、力の感度が最小0.2 Nまで検出できるため、精密な作業に便利です。

4. まとめ

今回のコースでは、Doosanロボットで力制御機能を利用したプログラミング方法を学びました。力制御は、設定した力や方向などに応じて力が平衡になるまで動作を継続する機能です。歯車の組み立てだけでなく、研磨、デバリングなど一定の力を加える作業にも使用できます。詳細については、リファレンスマニュアル／プログラミングマニュアルを参照してください。

5. 参考資料

• Doosan Robotics リファレンスマニュアル／プログラミングマニュアル

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