Influence du jerk sur le comportement dynamique d'un robot cartésien 3 axes

Jerk time influence on residual vibration and movement time of a 3-axis Cartesian robot

¹ Équipe de Recherche Technologique ”CEMODYNE” (ERT int 1022), Laboratoire d'Électrotechnique et d'Électronique de Puissance de Lille (L2EP) ENSAM, 8 avenue Louis XIV, 59046 Lille Cedex, France
² ERT CEMODYNE – L2EP USTL-Polytech'Lille, cité scientifique, 59655 Villeneuve d'Ascq, France
³ ERT CEMODYNE – L2EP ENSAM, 8 avenue Louis XIV, 59046 Lille Cedex, France
⁴ SEPRO-ROBOTIQUE, Rue Bessemer, ZI Les Ajoncs, BP 65, 85002 La Roche sur Yon, France

Auteur de correspondance : barre@lille.ensam.fr

Reçu : 14 Février 2005
Accepté : 13 Avril 2005

Résumé

Cet article traite de l'influence particulière du jerk sur le comportement dynamique d'un système de positionnement à grande cadence. Le robot cartésien 3 axes, utilisé comme support d'étude, est destiné au déchargement des presses à injecter le plastique. Dans ce type d'application, les critères de performances privilégiés sont la rapidité de mouvement et l'amplitude des oscillations liées aux modes de structure sollicités par la dynamique rapide du positionnement. Les performances d'une loi de mouvement à jerk contrôlé sont évaluées à partir d'un modèle analytique du système. On démontre que ce paramètre permet, d'une part, de maîtriser le comportement vibratoire des axes et, d'autre part, de conserver un temps de cycle acceptable en agissant sur les gains de boucle. Enfin, des essais expérimentaux viennent confirmer les résultats théoriques.

Abstract

The focus of this paper is on the particular influence of the jerk limited profile on the dynamic behaviour of a 3-axis Cartesian robot. This robot is used for the unloading of the moulding machines. The predominating performances criteria are the movement time and the residual vibrations induced by high dynamical demands. The performances of a jerk limited movement law are evaluated using an analytical model of the controlled system. We show that the jerk time parameter can be used to limit the residual vibrations while preserving the movement time by a combined action on the position loop gains. Experimental measurements demonstrate the effectiveness of the proposed approach.