Frage zu hydraulischem 2-Achs Roboterarm

[broth]

Hallo,

mein Name ist Bernhard und ich habe mich hier wegen einem aktuellen Problem angemeldet.
Ich habe als SPS Programmierer in einer neuen Firma angefangen die unter anderem ein Produkt hat, welches einen Hydraulischen Arm an einem Fahrzeug über eine Joystick verfährt.
Der Arm besteht aus zwei hydraulischen Drehmotoren mit Winkelgeber und den beiden Armen.
Eine Skizze habe ich angehängt.
Das System ist aufgrund seiner Bauart sehr "wackelig".
Das Programm wurde von einem ehemaligen Mitarbeiter geschrieben, der auch mit dem Hydraulikhersteller und dem Hersteller der SPS Versuche gefahren hat.
Laut deren Aussage war eine Lageregelung wegen dem Schwingverhalten des Systems nicht möglich.
Im Moment werden über den Joystick die Richtung und Sollgeschwindigkeit ausgewertet und dann die beiden Drehmotoren in Abhängigkeit der aktuellen Lage angesteuert.

W1 ist der Winkel des 1. Drehantriebes,
W2 ist der Winkel des 2. Drehantriebes,
W3 ist der Winkel W2 - W1
P1 ist die Position Am Ende des 1. Armes
P2_P1 ist die relative Postion des 2. Armes
P2 ist die Position Am Ende des 2. Armes

Beide Drehmotoren sind so eingestellt, dass sie bei gleicher Ansteuerung ca!!! die gleiche Winkelgeschwindigkeit fahren.
Berechnet wird diese nach der Formel:

WV1 := (V_x_Soll_RW*COS(W3) + V_y_Soll_RW*SIN(W3)) /
(Y_P2_0*COS(W3) - X_P2_0*SIN(W3));

WV2 := (V_x_Soll_RW - WV1*Y_P2_0) / (1.0 * Y_P2_P1);

Leider fährt das System seeehr ungenau da verschiedene Losbrechmomente an den Achsen herrschen, nachdem sich die Achsen aneinander abstützen, usw..

Frage 1: Wie heißt diese Art der Kinematik überhaupt?
Frage 2: Wie leitet sich die Formel für die Soll Winkelgeschwindigkeit ab? Gibt es da Verbesserungsmöglichkeiten?

Vielen Dank für eure Hilfe!

[Joe23]

Hi Bernhard,

interessante Aufgabenstellung!

Hier handelt es sich meiner Meinung nach um eine serielle Kinematik mit 2 rotatorischen Achsen.

Zu deiner 2ten Frage:

Kann ohne weitere Angaben nicht so einfach beantwortet werden, da von dir nicht beschrieben wird wie über den Joystick den überhaupt gesteuert wird...aber ich vermute mal der Endeffektor soll kartesisch im Bezug auf ein Koordinatensystem bewegt werden? Oder aber sollen die Achsen syncron starten und gemeinsam am Zielpunkt anhalten?

Bei dem kartesischen Verfahren und unterschiedlichen Verfahrwinkeln werden die Achsen mit sicherheit nicht gleich schnell laufen können...

Ist es möglich eine Geschwindigkeit rechnerisch zu ermitteln und den hydraulischen Drehmotoren vorzugeben?

Was für ein Interpolationstakt (Auslesen Winkel, Geschwingdigkeitsvorgabe Motor) ist realisierbar?

"P1 ist die Position Am Ende des 1. Armes" -> Was bedeutet das? Ist das eine kartesische Koordinate, denn der Achswinkel steht ja gesondert zur Verfügung?


Nur mal aus reiner Neugier...was macht man mit einem hydraulischen 2-Achsen-Roboter? (Ich könnte es mir denken wenn es 3 oder mehr Achsen wären oder der Endeffektor über ein Parallelgestänge z.B. immer horizontal gehalten wird)?

Gruß