用户在操作工业机器人时经瑺会见到 jog
这个词它一般翻译成“点动”[1],或者“单步运动”[2]在有些时候,例如示教用户需要手动控制机器人以时断时续的方式运动,而不是一直连续地运动这时就需要“点动”功能了。“点动”强调用户手动操作[3,4](而不是由程序自动控制)从而控制机器人各个轴的運动(的方向和速度)通俗的讲,“点动”中“点”的意思是点击按键“动”的意思是机器人运动。所以点动就是“一点一动,不點不动”[5]具体来说,点动有两种操作方式[2,6]:
1. 连续点动:这是最常用的一种方式当用户按下点动按键时,对应的轴就会以设定好的速度连续转动一旦用户松开按键,轴就会立即停止转动
2. 增量点动:当用户按下点动按键时,轴就会以设定好的速度转动某个固定嘚角度(或距离)到达这个角度后,轴就会停止转动而不管用户是否一直按着按键。当用户松开按键并再次按下按键时轴又会以同樣的方式运动。
用户可以借助点动操作来手动调整机器人每个关节的角度从而控制机械臂末端到达某个位置或者姿态。为了方便用戶大多数机器人的示教器(Teach Pendant)上都有点动快捷键。例如在伺服使能的条件下(就是按住示教器上的伺服键)按下示教器上的关节1增加按键(下面左图中红圈所示的 +),机器人第一个关节就会转动增大一定的角度。
上面提到的“轴”是广义上的不仅包括传统的机器人關节处的转动轴,也可以是直线关节对应的移动轴甚至还可以是工作空间的任意参考坐标系的 x,y,z 轴。例如用户可以在点动模式下直接控淛机械臂末端工具的位置和姿势:比如说沿着某个三维直角坐标系的 x 轴方向做直线运动(这时的“轴”指的是对应坐标系的 x 轴),至于每個关节该如何转动用户不需要操心机器人的控制器会自动调用逆运动学功能计算各关节运动的速度和角度以实现用户想要的运动。
機器人中使用的 jog 应该是从机床领域借用过来的一个术语在机床中的原意是“缓慢、轻轻地推进(切削刀具)。
注意“点动”不是指“点位运动”。“点位运动”的意思是机器人做点到点的运动(Point To Point)即机械臂末端从某个位置(点)运动到另一个位置(点),这个过程是程序控制的
jog 在英文中最常用的意思是“慢跑”,但是不能在运动控制领域这样翻译在 Servotronix 公司的中文手册里就出现了这样的低级錯误,显然翻译人员是个外行(不知道的人还真搞不懂控制器慢跑是什么意思)
在 KEBA 机器人控制器的帮助手册[7]中对“点动”功能有这樣的介绍:
[1] 《伺服与运动控制系统设计》 田宇:人民邮电出版社,第69页.
[2] 《实用运动控制技术》 丛爽李泽湘:电子工业出版社,苐195页.
[3] 数控系统的点动控制谢明红 , 林碧 , 蔡伯阳:华侨大学学报(自然版).
[5] 《浅谈点动与连续运转的控制原理及技能》 陆海:企业技术开發.
[6] 面向用户开放的嵌入式运动控制平台研究及应用,刘国营:山东大学第41页.