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Le secret de la technologie de contrôle de force : pourquoi présente-t-elle des avantages par rapport au contrôle de position traditionnel
Dans la fabrication de robots et de machines, le contrôle de force est devenu un domaine de recherche de plus en plus important. Contrairement au contrôle de position traditionnel, le contrôle de force prend en compte non seulement la position de la machine, mais également la force qu'elle exerce sur les objets et l'environnement. Le contrôle de ces forces contribue non seulement à protéger la machine, mais évite également les dommages pendant le traitement et les blessures potentielles lors de l'interaction avec les humains.
"Le contrôle de la force compense les erreurs et réduit l'usure en maintenant une force de contact uniforme, ce qui donne des résultats plus cohérents."
La force de fonctionnement de la technologie de contrôle de force est généralement mesurée par des capteurs de force ou prédite par le courant du moteur. Au cours des trente dernières années, la gamme d’applications du contrôle de force s’est progressivement élargie grâce aux progrès de la technologie des capteurs et des actionneurs. Cette méthode de contrôle fonctionne non seulement bien dans les tâches de contact, mais est également largement utilisée dans différents domaines tels que la télémédecine, les robots de service et le scanning de surfaces.
Contexte de la technologie de contrôle de force
Le cœur de la technologie de contrôle de force consiste à contrôler la force de contact lors d'un fonctionnement mécanique. Avec le développement de l’automatisation industrielle, l’interaction entre les robots et l’environnement est devenue plus complexe et le besoin de contrôle des forces augmente également. Dans de nombreux maillons de production, le mouvement de la machine peut être bloqué par des obstacles, affectant son bon fonctionnement. Il est donc particulièrement important d'ajuster la force maximale de la machine via le système de contrôle de force.
"Le contrôle de force peut réagir de manière proactive pendant le fonctionnement de la machine, réduisant ainsi efficacement le risque de dommages et améliorant l'efficacité de la production."
Dans le processus de fabrication mécanique, l'irrégularité de la pièce peut entraîner des problèmes de contrôle de position traditionnel, affectant finalement l'effet de traitement. Cependant, la technologie de contrôle de la force garantit un enlèvement de matière uniforme dans ces tâches de contact, ce qui se traduit par une meilleure qualité d'usinage.
Champ d'application et avantages
Les applications de la technologie de contrôle de force peuvent être principalement divisées en applications de contact évidentes et applications de contact potentielles. Dans les applications à contact explicite, le robot doit souvent contrôler explicitement le contact avec l'environnement ou la pièce, par exemple lors d'une déformation mécanique et d'un usinage de surface. Cependant, là où un contact potentiel est possible, la machine doit éviter des forces de contact excessives.
"Actuellement, la technologie de contrôle de force est principalement utilisée dans les opérations de fabrication de machines, couvrant de nombreuses tâches telles que le meulage, le polissage et l'ébavurage."
En outre, le contrôle de la force est également largement utilisé pour scanner des surfaces inconnues et utiliser des capteurs pour définir de manière stable la pression de contact. Le développement de cette technologie améliore non seulement l’efficacité de la production, mais ajoute également de la sécurité aux scénarios à haut risque tels que la chirurgie médicale robotisée.
L'importance de la mesure de la force
Dans le processus de contrôle de la force, la saisie précise de la force de contact est la clé du contrôle en boucle fermée. La force de contact peut être mesurée directement via des capteurs de force/couple ou indirectement via une estimation. Les capteurs de force/couple modernes à six axes enregistrent simultanément la force et le couple en trois dimensions et fournissent des données instantanées avec des temps de réponse rapides.
« Grâce aux progrès technologiques, les contrôleurs de machines modernes peuvent contrôler les forces en temps réel et atteindre des vitesses de réaction plus élevées. »
Cependant, le coût élevé des capteurs de force/couple et leur sensibilité aux surcharges et aux interférences limitent encore leurs applications pratiques. Par conséquent, la mesure ou l'estimation indirecte de la force devient une option rentable. En surveillant le courant du moteur de la machine, la force de contact correspondante peut également être déduite.
Avances dans les concepts de contrôle
Dans le concept de contrôle de force, il peut être principalement divisé en contrôle de force direct et contrôle indirect en déclarant la conformité ou l'impédance mécanique. Ces concepts de contrôle intègrent le contrôle de mouvement pour gérer le couplage entre force et position.
"Les progrès en matière de contrôle de la force rendent les robots plus flexibles et adaptables lors de l'exécution de diverses tâches."
Qu'il s'agisse de contrôle d'impédance passif ou de contrôle d'impédance actif, le développement de diverses méthodes de contrôle a rendu la machine plus intelligente lors du traitement des actions. Surtout dans les interactions avec les humains, la sécurité et la fiabilité apportées par la technologie de contrôle de force constituent l'un de ses avantages les plus importants.
Avec l'évolution et l'amélioration continues des technologies futures, les perspectives d'application de Likong dans les domaines de l'industrie, de l'automatisation et des robots de service deviendront de plus en plus larges. Cela soulève également une question : dans le futur environnement de travail, la technologie de contrôle forcé peut-elle remplacer complètement l'espace de contrôle traditionnel ?
