Представим на мгновение руку робота, которая снова и снова подносит к своим «губам» чашку кофе. Для сочленения этой роботизированной руки требуется определенная гибкость плюс электродвигатель для движения вверх и вниз. Таким образом, необходимо отправлять команды на двигатель, чтобы шарнир мог выполнять соответствующие движения. «Двигатели должны получать заказы постоянно. Фактически, двигатель должен всегда знать, под каким углом должна находиться его ось.
Однако современные цифровые контроллеры выдают заказы только в определенные моменты (в дискретное время); их можно описать как выдача приказов с помощью импульсов: сначала приказ, затем короткая пауза, затем еще один приказ, еще одна короткая пауза … и так далее », — объяснил Унаи Угальде, преподаватель кафедры электронных технологий UPV / EHU. Исследователь UPV / EHU фактически выступил с новым предложением для этого временного интервала, в котором нет порядка.В целом, в промышленности, пока не поступает новый заказ, предыдущий заказ остается в силе.
Другими словами, пока не поступит новый управляющий приказ, будет выполняться предыдущий. «В этом исследовании мы пришли к выводу, что этот способ работы можно изменить. Мы использовали полиномиальную функцию, основанную на двух значениях (которые соответствуют двум самым последним порядкам), чтобы каким-то образом реконструировать процесс», — пояснил Угальде. «Фактически это то, что является новым в исследовании», — добавил он.
Экономия энергииДо сих пор предыдущее распоряжение принималось во внимание до тех пор, пока не было отдано новое распоряжение о контроле; другими словами, использовалось то, что в литературе по системам управления известно как реконструкция нулевого порядка. Однако это не единственный вариант, и данная исследовательская работа фактически сосредоточена на этом аспекте.
В частности, цель исследователя заключалась в изучении и экспериментальной проверке преимуществ, которые можно было получить от учета обоих порядков, последнего и предпоследнего. Когда реконструкция является линейной с постоянным, а не плоским наклоном, она известна как реконструкция дробного порядка, и, несмотря на то, что она хорошо известна, до сих пор не принималась во внимание.Угальде обнаружил, что реконструкции полиномиального или дробного порядка могут представлять интерес для гибких суставов, как в случае локтей и запястий роботов.
Фактически, лабораторные испытания показали, что «энергия, необходимая для привода двигателей, значительно снижается. В идеальных случаях это снижение может составлять до 40% без потери точности на ожидаемом пути», — пояснил Угальде.Эти испытания проводились в лаборатории и на небольшом прототипе, иными словами, в идеальных условиях. «Следующим шагом будет проверка возможности достижения аналогичной экономии в промышленном масштабе.
В любом случае, даже если экономия будет ниже, с учетом стоимости электроэнергии, это будет значительный шаг вперед», — сказал он. добавил исследователь UPV / EHU.