基于位置误差的真空机器人碰撞保护研究.pdf

《基于位置误差的真空机器人碰撞保护研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第9期组合机床与自动化加工技术NO．92011年9月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueSep．2011文章编号：1001—2265(2011)09—0017—03基于位置误差的真空机器人碰撞保护研究邹风山r，曲道奎，徐方，宋吉来(1．中国科学院沈阳自动化研究所，沈阳110016；2．中国科学院研究生院，北京100039；3．新松机器人自动化股份有限公司，沈阳110168)摘要：要保证碰撞发生时真空机器人与晶片的安全，避免造成较大的损失，真空机器人必须具有碰撞保护功能。在研

2、究真空机器人位置误差变化的基础上，不使用额外的传感器，建立基于位置误差模糊推理的碰撞保护系统。该系统选用二维的模糊控制器来确定位置误差的阈值，以机器人加速度、机械惯量作为输入条件，估计的系统位置误差作为输出条件；并提出了不同的保护策略。最后给出了真空机器人碰撞的实验结果，结果表明该碰撞保护方法具有较高的准确性和灵敏度。关键词：碰撞检测；位置误差；真空机器人中图分类号：TH16；TG65文献标识码：AResearchofVacuumRobotCoilisionProtectionBasedonPositionErrorZOUFeng—sh

3、an’，QUDao—kui'。，XUFang'，SONGJi。lai(1．ShenyangInstituteofAutomation，ChineseAcademyofSciences，Shenyang110016；2．GraduateSchoolofChineseAcademyofSciences，Beijing100039，China)Abstract：Inordertoprotectthevacuumrobotandsemiconductorwafersandavoidbiggerlossesintheoperationproces

4、s，thevacuumrobotneedstohavethefunctionofcollisionprotection．Basedonthere-searchofvacuumrobot’Spositionerrorchange，wedevelopacollisiondetectionsystembasedonthefuzzydeduceofpositionerrorwithoutusingextrasensor．Inthesystemweusedafuzzycontrollertogetthethresholdofpositionerr

5、or，usedaccelerationandmechanicalinertiaastheinput，estimatedsystempo-sitionerrorastheoutput．Anddifferentprotectstrategiesaregiven．Intheendexperimentalresultsarepresentedtoverifytheeffectivenessandreliabilityoftheproposedcollisiondetectionmethod．Keywords：collisiondetection

6、；positionerror；vacuumrobot果保护不好会造成较大的损失，因此保护碰撞发生0引言时晶片与机器人的安全，避免操作失误和故障引起安全问题一直是机器人应用中的一个非常重要的机器人或晶圆损坏就显得尤为重要。研究方向，当机器人与人或其它设备协同工作时，一目前国内外对机器人碰撞保护的方法主要有以次偶然的碰撞会对机器人本体及周围环境设备(特下几种：①使用外部传感器，如使用可感知的皮肤、别是人)造成很大的伤害，避免这样的碰撞发生或及视觉传感器、接近传感器等；②机器人本体设计改时判断出发生碰撞对于机器人或人的保护是非常必进，主要是减

7、轻机器人的重量，设计轻型的机器人要的。真空机器人是IC制造装备的重要组成部分，或增加各关节间的弹性链接；③无传感器碰撞检测它主要用于在真空腔室中进行晶圆的传输和搬运工方法，这种方法是指在碰撞检测中只利用机器人作[1，3]。晶圆易碎且成本极高，而且机器人手指也本身的传感器(码盘)来进行碰撞保护，不再使用额难于加工，且发生碰撞后碎片会对整个真空环境造外的设备。使用外部传感器不但会增加了系统成成污染，影响整个生产线的效率，但同时在进行机器本，而且检测区域有限，只能在特定的位置使用，。人操作过程中不可避免的会出现操作失误问题，如进行机械本体的设

8、计改进只能在一定程度上减轻碰收稿日期：2011—01—20；修回日期：2011—03—03基金项目：国家科技重大专项(2009ZX02012)作者简介：邹风山(1978一)，男，山东泰安人，中国科学院博士，